• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권1호
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• pp.93-102
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• 2022

The optimum design of reinforced concrete cantilever retaining walls subjected to seismic loads is an extremely important challenge in structural and geotechnical engineering, especially in seismic zones. This study proposes an adaptive sperm swarm optimization algorithm (ASSO) for economic design of retaining structure under static and seismic loading. The proposed ASSO algorithm utilizes a time-varying velocity damping factor to provide a fine balance between the explorative and exploitative behavior of the original method. In addition, the new method considers a reasonable velocity limitation to avoid the divergence of the sperm movement. The proposed algorithm is benchmarked with a set of test functions and the results are compared with the standard sperm swarm optimization (SSO) and some other robust metaheuristic from the literature. For seismic optimization of retaining structures, Mononobe-Okabe method is employed for dynamic loading conditions and total construction cost of the structure is considered as the single objective function. The optimization constraints include both geotechnical and structural restrictions and the design variables are the geometrical dimensions of the wall and the amount of steel reinforcement. Finally, optimization of two benchmark retaining structures under static and seismic loads using the ASSO algorithm is presented. According to the numerical results, the ASSO may provide better optimal solutions, and the designs obtained by ASSO have a lower cost by up to 20% compared with some other methods from the literature.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.105-115
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• 2016

본 연구에서는 강우에 의해 붕괴가 발생한 식생옹벽의 현장사례를 바탕으로 붕괴원인을 분석하였으며, 분석결과를 이용하여 복구방안을 제시하였다. 또한 복구방안으로 제시된 대책공법에 대한 안정성을 평가함으로써, 그 타당성을 검증하였다. 사례현장의 붕괴원인 분석결과, 지반조사 및 옹벽구조물에 대한 안정성 검토를 수행하지 않은 채 구조물 계획을 수립하였고, 배수계획 누락과 재료 및 다짐관리 기준이 현행 국가기준에서 요구하는 수준을 만족하지 못하는 등 현장조건에 부합하는 설계가 이루어지지 않았다. 또한, 가시설 공법 검토 및 시공관리의 미흡 등도 붕괴의 주요 원인으로 판단하였다. 이를 바탕으로 흙막이 구조물, 지반보강 및 블록식 보강토옹벽을 이용하여 현장조건이 고려된 복구 대책공법을 제시하였다. 그리고 각 공법의 안정성을 평가한 결과, 소요안전율을 확보함으로써 제시된 대책공법으로써의 타당성을 검증하였다. 따라서 옹벽구조물의 시공 시에는 적합한 설계법의 적용과 함께 시공관리를 통하여 구조물의 안정성을 확보할 필요가 있음을 확인하였다.

• 산업기술연구
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• 제29권B호
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• pp.207-213
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• 2009

The propose of this study is to survey the revetments installed in Gangwon Province for identifying their characteristics. The survey showed that in eastern Gangwon Province, gabion, retaining wall and concrete blocks took about 63% or more, and in western Gangwon Province, dry wall, gabion and retaining wall, 68% or more. Gabion and dry wall had better vegetation coverage in western Gangwon Province than in eastern Gangwon Province. That is thought to be due to slope of river and under-water frequency.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 1998년도 학술발표회 발표논문집
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• pp.142-145
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• 1998

The purpose of this study is to estimate lateral formwork pressure controlled by super-workable fresh concrete using prototype structrues such as, tall wall, retaining wall, and beam quantitativly. As a result of this experiment, a function which can be used to design a formwork system and to predict formwork pressure curve is formulated.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.163-169
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• 2015

본 연구는 기존의 가설 흙막이 벽으로만 사용되는 현장제조 CIP를 기성제 PHC 파일로 대체하여 흙막이 겸 영구벽체로 사용하는 융합 공법을 제안하고 적용가능성을 확인하였다. PHC파일은 공장제작으로 품질을 믿을 수 있으며 재료적으로 콘크리트 강도나 긴장재의 인장응력이 CIP에 비해 우수하고 구조적으로도 큰 휨내력을 가지고 있다. 이러한 장점을 기진 PHC파일을 이용한 영구벽체 공법은 기존의 가설 흙막이 공법과 비교하면 시공이 간편하고 경제적이며 현장타설이 최소화되어 공기단축이 가능하다. 또한 공장제작을 통해 균질한 구조성능을 얻을 수 있고 흙막이와 지하외벽이 이중 시공되지 않으므로 공간활용 측면에서도 유리한 장점이 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권11호
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• pp.89-99
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• 2006

프리캐스트 콘크리트 옹벽은 현장타설 콘크리트 옹벽에 비해 공기 단축효과, 품질의 우수성, 교통 및 인접구조물과의 간섭 최소화 등 많은 장점을 가지고 있다. 하지만 지반조건이 비교적 양호한 직접기초형태의 경우에는 별도의 보강조치를 고려하지 않으면 자중만으로 저항하게 됨에 따라 옹벽의 단면이 증가하게 되고 그에 따른 운반상의 어려움 및 공사비 증가 등의 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 보완하기 위한 방법으로 마이크로파일공법의 적용성을 평가해 보았다. 마이크로파일공법은 소형장비로 시공이 가능하므로 작업공간의 제약이 없고, 저비용 및 고효율의 장점을 가지고 있으나 보강효과를 높이기 위해 설치한 마이크로파일의 역학적 거동특성이 명확히 규명되지 않은 상태이며, 마이크로파일의 길이, 직경, 설치각도 및 설치위치 등에 대한 설치기준이 없고 경험에 의존하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 프리캐스트 콘크리트 옹벽에 보강된 마이크로파일의 최적보강형태 및 보강효과를 규명 제시하기 위하여 활동 및 전도거동에 대한 실내모형실험을 각각 시행하였다. 또한 실내모형실험 결과를 토대로 제시된 마이크로파일의 최적보강형태를 검증하기 위한 목적으로 유한요소해석 및 한계평형해석 등의 수치해석을 수행하여 마이크로파일의 최적 보강형태를 제시하였다. 실내모형실험과 수치해석으로 프리캐스트 콘크리트 옹벽에 보강되는 마이크로파일의 최적보강형태를 평가한 결과, 마이크로파일은 옹벽높이의 0.4배 저판길이의 0.04배 일 때가, 최적의 보강효율을 보이는 것으로 평가되었다.

• Computers and Concrete
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• 제33권5호
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• pp.545-557
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• 2024

A real-case incident occurred where a 9-meter-high segment of a pre-fabricated concrete separation wall unexpectedly collapsed. This collapse was triggered by improperly depositing excavated soil against the wall's back, a condition for which the wall segments were not designed to withstand lateral earth pressure, leading to a flexural failure. The event's analysis, integrating technical data and observational insights, revealed that internal forces at the time of failure significantly exceeded the wall's capacity per standard design. The Lattice Discrete Particle Model (LDPM) further replicates the collapse mechanism. Our approach involved defining various parameter sets to replicate the concrete's mechanical response, consistent with the tested compressive strength. Subsequent stages included calibrating these parameters across different scales and conducting full-scale simulations. These simulations carried out with various parameter sets, were thoroughly analyzed to identify the most representative failure mechanism. We developed an equation from this analysis that quickly correlates the parameters to the wall's load-carry capacity, aligned with the simulation. Additionally, our study examined the wall's post-peak behavior, extending up to the point of collapse. This aspect of the analysis was essential for preventing failure, providing crucial time for intervention, and potentially averting a disaster. However, the reinforced concrete residual state is far from being fully understood. While it's impractical for engineers to depend on the residual state of structural elements during the design phase, comprehending this state is essential for effective response and mitigation strategies after initial failure occurs.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제2권3호
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• pp.51-66
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• 1986

본 연구는 재래식 옹벽의 단점을 보완하여 skin element로써 간단한 L-type concrete block을 사용하고 reinforcing strip재로써 plastic fabric strip를 이용하며, back fill재는 우리 주위에서 흔히 접하는 나강암풍화토를 사용하여 만든 보강벽체를 통하여 몇가지 실험을 한 결과 이들 서반재료의 특성을 발안하여 개발된 이론식에 의하여 결정한 벽체의 보강은 삽입한 strip의 간격, 층수, 뒷채움 재의 입도분포, 다짐상태 및 strip의 인장강맥에 좌우되며 본보강옹벽체는 구조적으로 안정하고 경제적인 시공이 가능함이 확인되었으며 우리나라 특히 강원도와 같은 유간지역에서는 보다 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권7호
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• pp.59-66
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• 2014

국내에서는 외국현장에서 사용되고 있는 한계상태설계법을 도입하기 위하여 연구가 일부 진행 중이다. 국내외 한계상태 설계법에서는 말뚝기초, 얕은기초 등 비교적 데이터베이스를 구축하기 쉬운 분야로 설계기준이 마련되고 있으나 옹벽 등에 대하여 재하시험이 어려운 실정으로 옹벽의 한계상태설계법에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구는 2008년도에 제정된 국내 도로옹벽 표준도를 기준으로 옹벽구조물의 한계상태설계법의 적용성 평가에 관한 연구이다. 옹벽의 활동과 전도에 대한 안전율을 LRFD 설계기준을 이용하여 범용 한계상태설계법 프로그램의 해석결과와 비교 검토하였다. 또한 해석결과의 비교를 위하여 테일러 급수를 이용한 간편 신뢰성 분석을 실시하였다. 옹벽단면의 LRFD 검토 결과 허용응력설계법에 비해 안전율이 낮게 나타났으며, 한계상태설계 도입을 통해 옹벽의 단면을 감소시켜 경제성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 향후 신뢰성 확보를 위해 지반 데이터의 사전평가 연구가 필요하며, 그라운드 앵커와 같은 지보재가 적용되는 옹벽의 한계상태설계법 적용, 평가에 관한 연구도 필요하다.

• Computers and Concrete
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• 제31권4호
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• pp.307-314
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• 2023

In this paper we back-analyze a failure event of a 9 m high concrete cantilever wall subjected to earth loading. Granular soil was deposited into the space between the wall and a nearby rock slope. The wall segments were not designed to carry lateral earth loading and collapsed due to excessive bending. As many geotechnical programs rely on the Mohr-Coulomb (MC) criterion for elastoplastic analysis, it is useful to apply this failure criterion to the concrete material. Accordingly, the back-analysis is aimed to search for the suitable MC parameters of the concrete. For this study, we propose a methodology for accelerating the back-analysis task by automating the numerical modeling procedure and applying a machine-learning (ML) analysis on FE model results. Through this analysis it is found that the residual cohesion and friction angle have a highly significant impact on model results. Compared to traditional back-analysis studies where good agreement between model and reality are deemed successful based on a limited number of models, the current ML analysis demonstrate that a range of possible combinations of parameters can yield similar results. The proposed methodology can be modified for similar calibration and back-analysis tasks.