• 제목/요약/키워드: Centrifuge model test

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연약지반 위에 시공되는 교대의 측방유동에 대한 안정성 평가 (Evaluation of Stability about Lateral Soil Movement of Bridge Abutment Constructed on Soft Ground)

  • 유남재;김동건;전상현
    • 산업기술연구
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    • 제30권B호
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    • pp.25-32
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    • 2010
  • In this paper stability about lateral soil movement of bridge abutment constructed on the soft ground, reinforced with the sand compaction pile (SCP) and the preconsolidaton methods, was evaluated by using the centrifuge testing facility which stress conditions in field could be reconstructed in the laboratory. The layouts of model such as ground condition, sand compaction piles and abutment was determined on the basis of similitude law with the reduced scale of 1/200. Construction sequences of installing SCP, preparing reclaimed ground, preconsolidating ground and building the piled bridge abutment were reconstructed during centrifuge modelling and measurements of movement were followed in each sequence. From analyzing the results of measuring movements of the model abutment and the ground, measured lateral movement of model abutment was found to be within the allowable value so that stability of abutment against lateral sliding was secured.

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슬래그 다짐말뚝으로 개량된 복합지반의 지지력 및 파괴메카니즘에 관한 원심모형실험 (Centrifuge Model Test on the Bearing Capacity and Failure Mechanism of Composit Ground Improved with Slag Compaction Piles)

  • 유남재;박병수;정길수;고경환;김지성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.59-67
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    • 2005
  • 본 논문은 모래다짐말뚝의 대체재로 제강슬래그를 다짐말뚝으로 사용하여 그에 따른 지반공학적 거동을 조사하기 위하여 원심모형 실험을 수행한 실험적 수치적 연구 결과이다. 제강슬래그의 상대밀도를 변화시킨 원심모형실험을 수행하여 그의 지지력 변화, 말뚝과 점토지반 사이의 응력분담비, 침하특성, 파괴메카니즘에 대하여 조사하였다. 원심모형실험결과, 슬래그다짐말뚝의 상대밀도가 증가할수록 지지력이 증가함을 확인하였으며 동일조건의 모래다짐말뚝 보다 약 $30\%$ 정도 항복하중강도가 크게 나타나 모래 대체 재료로서 효과가 있을 것으로 나타났다. 또한, 슬래그다짐말뚝의 상대밀도가 증가할수록 응력분담비는 증가하였으며 재하시험후 활동선 관찰결과 말뚝상부로 부터 $2D{\sim}2.5D$ 깊이에서 말뚝의 명료한 전단면이 발생하였다. 한편, 수정 Cam-clay 모델을 사용한 상용프로그램 CRISP을 이용하여 원심모형실험결과를 모사하였다. 하중-침하 곡선과 응력분담비의 특성에 대한 해석결과는 실험결과와 비교적 근접하였다.

과재하중 재하에 따른 역 T형 옹벽의 활동거동에 관한 수치해석 (A Numerical Study of Cantilever Retaining Wall Sliding Behavior due to Surcharge Loading Condition)

  • 유남재;이명욱;박병수;이승주
    • 산업기술연구
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    • 제21권B호
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    • pp.205-212
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    • 2001
  • This paper is experimental and numerical research about the sliding behavior of cantilever retaining walls resisting surcharge loads. In experimental research, centrifuge model tests at the lg and 40 g-level were performed by changing the location of model footing and its width. Bearing capacity of model footing and characteristics of load-settlement and load-lateral displacement of retaining wall were investigated. Test results of bearing capacity were compared with modified jarquio method, based on the limit equilibrium method with elasticity theory. For the numerical analysis, the commericially available program of FLAC was used by implementing the hyperbolic constitutive relationships to compare with test result about load-settlement and load-displacement of retaining wall, bearing capacity of strip footing.

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상사법칙 검증을 위한 1-g 모형실험과 원심모형실험의 비교 연구 (Comparison of 1-g and Centrifuge Model Tests for Similitude Laws)

  • 김성렬;황재익;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.59-67
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    • 2006
  • 동일한 흙으로 조성된 모형지반에 대하여 1-g 모형실험과 원심모형실험을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 원형지반은 10m 두께의 수평하고 느슨한 포화 사질토 지반으로 가정하였다. 1-g 모형실험은 1/20 축소모형, 원심모형실험은 1/40 축소모형을 이용하였다. 원심모형실험의 경우 점성유체를 사용하여 동적시간에 대한 상사비와 과잉간극수압소산시간에 대한 상사비가 동일하도록 하였다. 원심모형실험의 계측결과는 원형지반의 거동으로 가정하였다. 그리고, 1-g모형실험에 정상상태개념 및 두 가지 시간상사비 등을 적용하여 원형지반의 거동을 모사하고자 하였다. 동일한 위치에서의 과잉간극수압, 지반가속도 그리고 지표 침하량 등을 계측하여 비교하였다. 실험결과 지반의 투수계수가 작아서 진동 중 과잉간극수압 소산의 영향이 작고, 소산시간상사비를 적절하게 결정하면 1-g 모형실험으로부터 원형지반의 과잉간극수압 거동을 모사할 수 있는 것으로 나타났다.

원심모형실험용 소형 콘 개발 및 콘 선단저항치 특성에 관한 연구 (Development of Miniature Cone and Characteristics of Cone Tip Resistance in Centrifuge Model Tests)

  • 김재현;김동준;김동수;추연욱
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.631-642
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    • 2013
  • 현장지반의 공학적 특성을 파악하기 위한 콘 관입시험(Cone Penetration Test; CPT)은 원지반의 연속적인 강도 특성을 분석하여 다양한 지반변수를 손쉽게 획득할 수 있다는 점에서 널리 활용되고 있으며, 원심모형실험에서도 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 원심모형실험에서 콘선단저항치를 계측할 수 있는 직경이 10 mm인 소형 콘을 개발하고 원심모형실험에서의 적용성을 평가하였다. 개발된 콘으로 4자유도 로봇을 활용하여 원심모형 가속 상태에서 콘 관입시험을 수행하였다. 이 때, 원심가속도 수준을 4회 변화시켜 다양한 유효응력상태에서 콘 관입시험을 실험을 수행하였다. 그 결과, 얕은 관입깊이의 동일한 유효응력에서 콘 선단저항치는 g-level에 영향을 받으며, 선단저항치가 임계 깊이 도달하는 깊이는 g-level과 상대밀도가 커질수록 깊어짐을 확인하였다. 또한, 각 실험에서 임계 깊이에 도달한 선단저항치와 실내실험에서 획득한 지반물성을 이용하여 기존 경험식과 비교하였다.

원심모형 실험과 수치해석을 이용한 과압밀 지반에서의 piled raft 기초의 지지력 평가 (Evaluation of Bearing Capacity of Piled Raft Foundation on OC Clay using Centrifuge and Numerical Modeling)

  • 박진오;추연욱;김동수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.376-387
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    • 2009
  • Piled raft foundation is a geotechnical composite construction to support the superstructure by pile-soil-raft interaction. General conventional design for piled raft doesn't consider the contribution of a raft. This is very conservative and requires more piles to satisfy the factor of safety. It is important to evaluate the load sharing features of piled raft. In this research, this characteristics of piled raft evaluated using both centrifuge and numerical modelings. The ultimate bearing capacity of piled raft foundation was also evaluated and predicted through comparisons of ultimate bearing capacity of single pile (SP), unpiled raft (UR), freestanding pile group (FPG) and piled raft (PR). $\xi_{pr}$ and $\eta$ were determined by centrifuge model tests to simply evaluate the ultimate bearing capacity of piled raft and bearing capacity of piled raft was predicted using the calibrated numerical model based on the centrifuge tests and laboratory tests data.

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조석 영향에 의한 해성준설토의 강도변화 특성에 관한 연구 (Characteristics of the Strength Change of Dredged Soil by Tide Influence)

  • 천병식;김봉수;이원택;도종남
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.1071-1074
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    • 2008
  • In this study, the behavior of dredged soil was measured by repeated tide and analyzed the change of settlements and cone penetration resistance by centrifuge model about dredged soil of Kunsan-Janghang site that maximum tidal range is 7.4m. Consequently the settlements of dredged soil by repeated tide in the 2nd month was 0.489 m. After 12th month, the total settlements was 0.524 m in the model. It meaned the settlements of dredged soil by repeated tide in the 2th month was 80% of the settlements. Also, with the lapse of time, cone penetration resistance increased centrifuge model test for catching the strength change of dredged soil by repeated tide. After 10th month, there were not almost changes. cone penetration resistance in 10th month was measured more 3.5~5.6 times than that in its early stages. Also, with the lapse of time, cone penetration resistance increased almost linearly. And, when we surveyed the relation between cone penetration resistance and time, as depth increased, cone penetration resistance rose.

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PBD가 설치된 연약지반의 원심모형실험에 관한 연구 (A Study on Centrifuge Model Experiments of Soft Soil Ground Installed with PBD)

  • 정길수;박병수;전상현;유남재
    • 산업기술연구
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    • 제26권A호
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    • pp.101-108
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    • 2006
  • This study is the results of experimental and numerical study on the consolidational behavior of multi-layered soft soil ground installed with plastic board drains (PBD). Centrifuge model tests with a marine clay sampled from field were performed to investigate the consolidational behavior of multi-layered ground where a dredged soil was placed on the soft clay ground and PBDs were installed. Test results were compared with those of numerical analyses, using the 2-D equivalent model previously proposed. From test results, it was found that the amount of consolidation settlement occurred in the original ground due to embankment surcharge loads was in the range of 38% of total settlement in the whole ground. From the results of cone penetration tests executed after finishing the centrifuge model tests, the cone resistance was found to increase with depth. The measured water contents inbetween PBDs were in the ranges of 38~50% and their values tended to increase with increasing the distance between PBDs.

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유효응력모델을 이용한 동적 원심모형실험의 수치해석 (Numerical Analysis of Dynamic Centrifuge Model Tests Using an Effective Stress Model)

  • 박성식;김영수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.25-34
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    • 2006
  • 본 연구에서는 비교적 높은 초기 유효응력을 가진 지반구조물의 액상화연구에 사용된 동적 원심모형실힘결과를 이용하여 유효응력모델검증에 관한 연구를 수행하였다. 원심모형 지반은 최대 유효응력 380kPa를 가진 충분히 포화된 느슨한 Nevada 모래 지반으로 구성되었으며, 수치해석에서는 1차원의 기둥형태로 가정하였다. 수치해석에 이용한 두 종류의 원심모형실험에서는 상당한 깊이(37m 및 22m)까지도 액상화가 발생하였으나, 깊이에 따른 액상화발생 경향은 경험적 액상화 평가방법과 상반된 결과를 보였다. 즉, 원심모형실험에서 계측된 과잉간극수압을 기준으로 해석하였을 때, 액상화는 모형지반의 윗부분에서 먼저 발생한 후 점차적으로 아랫부분으로 이동함을 알았다. 이와 같은 실험결과는 수치해석에서 비교적 잘 예측된 것으로 판단되었다 원심모형 지반의 초기 포화도와 원심력 증가에 따른 지반의 상대밀도 증가가 액상화모형실험의 수치해석에서 중요한 역할을 함을 알 수 있었다.

사면 보강효과 확인을 위한 원심모형실험 (Centrifuge Model Tests for the Slope Reinforcement Effect)

  • 박용원;김병일;박종호;홍성수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.521-528
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    • 2002
  • This paper presents the results of centrifuge model tests on the reinforced slope by pressure grouting. Tests were performed to investigate the reinforcing effect of grouting. In the tests, slopes of scale factor 1/10 were used changing the space and number of reinforcing bar. Test results are as tile follows; 1. The reinforcing effect increase rapidly with reinforcement area ratio at low value of reinforcement area ratio. 2. At high reinforcement area ratio the increase ratio of reinforcing effect decrease. 3. At same reinforcement area ratio, the reinforcing effect of double reinforcing bar was larger than the single reinforcing bar due to arching effect.

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