• 한국지반공학회논문집
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• 제28권10호
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• pp.5-16
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• 2012

지진에 의해 지반의 액상화가 발생하면 상대적으로 가벼운 지중 매설구조물은 부상하는 현상이 발생하며 이러한 피해는 과거 여러 지진에서 계속해서 보고되고 있다. Koseki et al.(1997a)에 의해 제안된 안전율은 액상화 지반에서 매설구조물의 부상 유무를 판단할 수 있으며 현재 내진설계에 이용되고 있지만 부상량의 "정량적인" 예측은 불가능하며 아직 확립되지 않았다. 지중 매설구조물의 부상량의 예측은 구조물의 성능성과 관련 있는 내진성능설계에 있어서 중요한 요소가 된다(ISO23469, 2005). 따라서 지중 매설구조물에 대한 내진성능평가를 위해 실용적인 부상량의 평가가 필요하다. 지중 매설구조물의 부상량을 예측하기 위한 방법으로 구조물에 작용하는 수직방향 힘의 평형을 바탕으로 간이법이 정식화 되었고(Tobita et al., 2012), 간이법의 신뢰성 확보를 위해 원심모형시험 결과 및 2004년 니가타켄츄에츠 지진시의 매설구조물 피해와 비교하였다. 본 연구에서 제안된 내진성능설계 흐름도는 뒷채움의 액상화 판정뿐만 아니라, 지중 매설구조물의 부상량 예측도 가능하다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권1호
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• pp.61-70
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• 2011

충돌보호공은 해저지반에 깊게 근입되어 있으며 돌핀을 의미하는 상부는 단단한 콘트리트 뚜껑으로 막혀지고 쇄석으로 채워진 원형의 속채움 시트파일의 배열로 구성된다. 본 연구에서는 돌핀의 거동을 규명하기 위해 총 7회의 준정적실험과 11회의 동적 원심모형실험을 수행하였다. 주요한 실험적 결과는 다음과 같다. 우선, 준정적실험의 실험적인 힘-변위 결과는 채움재 강성과 관련된 채움 밀도의 변화로부터 구조물의 초기 강성에 대한 영향을 보여준다. 그리고 동일한 변위에서의 에너지 소산을 비교해보면 더 조밀한 채움에서 직경 20m 돌핀은 16%, 직경 30m 돌핀은 23% 정도 소산율이 증가하는 것으로 나타났다. 30m 직경의 돌핀이 더 큰 민감도를 갖는 것은 채움재의 변형률이 에너지소산에 대해 보다 크게 기여하기 때문이다. 동 정적 충돌실험결과, 일반적으로 동적 응답이 준정적 응답보다 26~58%까지 크고 더 작은 변위에서 에너지 소산이 발생되고 있음을 알 수 있다. 따라서 돌핀 구조물의 거동예측 시 준정적 응답특성을 사용하는 것이 보수적이라는 것을 알 수 있으며, 하부충돌 시 돌핀 저항력은 상부충돌 시와 동일하거나 더 우세한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.161-168
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• 1999

A series of centrifuge model tests were performed in order to investigate the behaviors of various tunnel linings. A 1/100-scaled aluminum and hydrostone horseshoe tunnel linings with a radius km, height km were buried in a depth of C/D=3 with dry Joomunjin standard sand, the relative density of which was 86%. Bending moments and thrusts along the tunnel circumference were measured by 12 strain gages. Earth pressures in soil and on lining were estimated by pressure transducers, ground surface settlements at center and edges by using LVDTs. Average Ko(coefficient of earth pressure at rest) was 0.39 for the model sand. The structural behaviors of lining depended on its damaged conditions. But, as a rule, on the crown, the tensile circumferential strain of lining occurred at the inner surface, and the compressive at the outer surface, then positive bending moment was created at the crown. The circumferential strain of the inner surface on the springline was tensile, and the outer compressive, so negative bending moment was measured at the springline. For hydrostone linings, cracks initiated at the inner surface on the crown, and the outer on the springline over average 40g.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.201-204
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• 2010

Earthquake load to design a structure has been calculated from a fixed base SDOF model using amplified surface accelerations along soft soil layers. But the method dose not consider a soil-structure interaction. Centrifugal experiments that were consisted of soil, a shallow foundation and a structure were performed to find the effects of soil-structure interaction. The experiments showed that mass and stiffness of the foundation affected a response of the structure and nonlinear behavior of soil near the foundation. And a rocking displacement caused by overturning moment affected the response and increases a damping effect. In this study, the centrifugal experiment was simulated as a two dimensional finite element model. The finite element model was used for nonlinear time domain analysis of the OpenSees program. The numerical model accurately evaluated the behaviors of soil and the foundation, but the rocking effect and the behavior of structure were not described.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권12호
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• pp.57-71
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• 2021

잔교식 구조물은 상판을 말뚝 또는 기둥으로 지지하는 형식의 항만 구조물로서, 경사 말뚝을 설치하여 지진하중과 같은 수평하중을 부분적으로 축력으로 분담하도록 설계할 수 있다. 기준서에서는 잔교식 구조물 내진설계 시 예비 설계 방법으로 응답스펙트럼해석법을 활용하도록 설명하고 있으며, 응답스펙트럼 해석 시 말뚝을 가상고정점 방법 및 지반스프링 방법을 적용하여 모델링하도록 제시하고 있다. 최근 응답스펙트럼해석 시 구조물의 동적 응답을 적절히 모사하는 모델링 방법을 도출하기 위해 연직 말뚝으로 구성된 잔교식 구조물에 관한 몇몇 연구들이 수행되어 왔으나, 현재까지 경사말뚝이 적용된 잔교식 구조물에 대한 응답스펙트럼해석 관련 연구는 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 경사말뚝이 설치된 잔교식 구조물의 모델링 방법에 따른 내진성능을 평가하기 위해 동적원심모형실험과 더불어 응답스펙트럼 해석을 수행하였다. 실험 및 해석을 비교한 결과, 경사말뚝이 설치된 잔교식 구조물의 경우 실제 응답을 적절히 모사하기 위해 Terzaghi(1955)가 제시한 수평지반반력상수를 활용하여 모델링을 수행하는 것이 적절한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.692-701
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• 2009

The use of vertical drain method to improve the soft soil ground has been continuously increased in Korea such as Busan New Port, Saemangeum reclamation project and so on in Korea. Especially PBD(Plastic Board Drain), one of the vertical drain, has been widely used due to the economic feasibility, construction compatibility and quality control. However in case of using PBD, discharge capacity reduction caused by creep deformation of the PBD filter, bending, kinking and so on can be occurred. Therefore the purpose of this study is to solve these problems by developing Deformation-Compatible Vertical Drain, DCVD which allows to deform with consolidation settlement without bending and kinking of vertical drain. In order to investigate the performance of DCVD developed in this study, discharge capacity test, centrifuge model test and complex discharge capacity test for both PBD and DCVD are performed and the results are compared.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.39-48
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• 2011

본 논문에서는 모형실험과 수치해석을 수행하여 유한한 두께의 모래지반 위에 놓인 얕은 띠기초의 지지력 평가방법을 제안하였다. 모형실험은 현장에서 채취한 모래시료를 사용하여 모래지반의 상대밀도와 대상 기초폭(B) 에 대한 모래층 두께(H)의 비(H/B)를 변화시키면서 1g와 20g 중력수준의 원심모형실험을 실시하였다. 실험결과, H/B가 감소함에 따라 지지력은 증가하고 침하는 감소하는 경향을 보였으며, 상대밀도 증가에 따라 지지력이 증가하는 경향도 나타났다. 강성지반 위 두께가 얇은 모래층의 지지력 평가방법을 제안하기 위하여 실험 결과 얻은 지지력 계수를 H/B의 영향을 고려한 Mandel & Salencon(1972)의 수정지지력계수와 비교 분석하였다. H/B에 따른 지지력계수비 관계를 제안하여 보수적인 설계에 적용할 수 있도록 하였다. 기초 제원, 사질토 상대밀도, H/B를 변화시킨 수치해석을 실시한 결과, 제시된 관계식과 유사한 경향성을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.1190-1193
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• 2010

본 연구에서는 점토층의 자중압밀을 시행하여 현장강도를 구현하기 위하여 1/70로 축소 모델링하여 원심모형실험을 수행하였으며, 점토구간에 PBD 타설시의 연약지반의 압밀침하거동을 분석하기 위하여서는 1/100로 축소모델링하여 원심모형실험과 전산해석을 실시하였다. 전산해석결과 성토체중심아래의 점토지반의 침하량은 1단계 성토제방하중 하에서 4.8개월 경과 후 최대 침하량은 41.1cm, 2단계 성토하중에서 4.2개월 경과 후의 최대침하량은 78.8, 3단계 성토하중에서 6개월 경과후의 침하량은 93.5cm의 침하가 발생하는 것으로 나타나 수치해석 결과와 원심모형실험결과 값의 유사한 경향을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제21권1호
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• pp.73-84
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• 2020

In the seismic design of bridges, formation of plastic hinges plays an important role in the dissipation of seismic energy. In the case of conventional fixed-base bridges, the plastic hinges are allowed to form in the superstructure alone. During seismic event, such bridges may be safe from collapse but the superstructure undergoes significant plastic deformations. As an alternative design approach, the plastic hinges are guided to form in the soil thereby utilizing the inevitable yielding of the soil. Rocking foundations work on this concept. The formation of plastic hinges in the soil reduces the load and displacement demands on the superstructure. This study aims at evaluating the seismic response of bridge pier supported on rocking shallow foundation. For this purpose, a BNWF model is implemented in OpenSees platform. The capability of the BNWF model to capture the SSI effects, nonlinear behavior and dynamic loading response are validated using the centrifuge and shake table test results. A comparative study is performed between the seismic response of the bridge pier supported on the rocking shallow foundation and conventional fixed-base foundation. Results of the study have established the beneficial effects of using the rocking shallow foundation for the seismic response analysis of the bridge piers.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.13-20
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• 2021

A suite of 3D large deformation finite element (FE) analyses was performed to investigate the load transfer mechanism and penetration resistance of spudcan foundations in heterogeneous soil profile consisting of sand and clay. The Elasto-Plastic models following Mohr-Coulomb and Tresca failure criteria were adopted for sand and clay, respectively. The accuracy of the numerical model was validated against centrifuge test measurements. The dense sand behavior with dilation is modeled using the non-associated flow rule. An investigation study consisting of key parameters, which includes variation in soil stratigraphy (sand-clay, sand-clay-sand), strength parameters of sand and clay (��' and su) and normalized height ratio of the sand layer (Hs/D) was conducted to assess the penetration behavior of spudcan. Based on calculated outputs, it was demonstrated that these parameters have a significant influence on the penetration resistance of spudcan. The calculated penetration resistance profiles are compared with the published (sand overlying clay) analytical model. It is confirmed that for the case of two-layer soil, the available theoretical model provides an accurate estimate of peak penetration resistance (qpeak). In the case of three-layer soil, the presence of a third stiff layer affects the penetration resistance profile due to the squeezing of the soil.