• Structural Engineering and Mechanics
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• 제45권1호
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• pp.111-127
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• 2013

In this paper, a new version of gravitational search algorithm based on opposition-based learning (OBGSA) is introduced and applied for optimum design of reinforced concrete retaining walls. The new algorithm employs the opposition-based learning concept to generate initial population and updating agents' position during the optimization process. This algorithm is applied to minimize three objective functions include weight, cost and $CO_2$ emissions of retaining structure subjected to geotechnical and structural requirements. The optimization problem involves five geometric variables and three variables for reinforcement setups. The performance comparison of the new OBGSA and classical GSA algorithms on a suite of five well-known benchmark functions illustrate a faster convergence speed and better search ability of OBGSA for numerical optimization. In addition, the reliability and efficiency of the proposed algorithm for optimization of retaining structures are investigated by considering two design examples of retaining walls. The numerical experiments demonstrate that the new algorithm has high viability, accuracy and stability and significantly outperforms the original algorithm and some other methods in the literature.

• 한국안전학회지
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• 제30권6호
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• pp.56-62
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• 2015

Recently, one of countermeasures against aging SOC infrastructures, performance-focused management including the serviceability, functionality, durability, and economics has been changed from the structural safety-focused evaluation has changed into The current inspection and diagnosis for the major SOC facilities in Korea has been carried out by the specific principle of details, and most of them checked by the visual inspection are focused on the repair and rehabilitation of the damaged structures, thus they are the preventive maintenance. However, the performance-focused management should be replaced for the effective and economic maintenance as wells as for the minimization of the damage. In this regard, this study the appropriacy of the current evaluation items about the concrete retaining wall, one of SOC infrastructures as the previous step forward the performance-focused management. In order to deduct the effective evaluation items in order, the entropy, analytic hierachy process (AHP), and promethee analysis were peformed and the results were compared and discussed.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.53-66
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• 2023

본 연구에서는 대규모 지반굴착 조건에서 흙막이 벽체로 적용된 벽강관말뚝의 탄소성보 해석, 유한요소 해석 및 최적화 설계 등의 결과를 제시하였다. 본 연구를 통해 고강도 내해수강 벽강관의 경우 부식에도 유리하고 허용응력이 커 구조적으로 우수하여 흙막이 벽체로써 활용성이 높고, C-Y형 이음부의 경우 기존 P-P형 대비 인장강도와 강성이 크게 개선되었음을 알 수 있었다. 또한, 시공 중 벽체 누수나 결함이 발생하더라도 용접, 덧댐 시공 등으로 확실한 보수가 가능한 장점이 있는 것으로 조사되었다. 벽강관 연속벽의 경우 CIP나 Slurry wall 대비 변위 순응 구조임과 동시에 동일 수평변위에 대하여 허용 휨응력이 매우 커 대심도 흙막이 측면에서 가장 우수한 것으로 평가되었다. 대규모 편토압 조건에서의 지반굴착임을 고려하여 탄소성보해석 및 유한요소 해석을 실시하고, 그 결과를 상호 비교한 결과, 굴착 시 전체적인 거동, 벽체의 변위나 부재력 등 각 항목별 발생 최대값에 대해서도 두 방법간에는 정량적 수치가 유사한 것으로 나타나 추후 설계 시 두 해석방법 모두 적용가능한 것으로 나타났다. 마지막으로, 동일 직경에서 가장 두꺼운 두께의 중공형보다는 가장 얇은 두께에 콘크리트로 속채움하는 방법, 그리고 변위와 부재력의 급격한 변화가 없는 깊이 즉, 정상성 검토를 통한 근입길이 결정 시 경제적인 설계가 가능함을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.20-27
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• 2014

토목, 건축 현장에서 굴착부 배면의 지반 및 각종 구조물의 안정을 유지하기 위하여 다양한 공법이 개발 및 적용되고 있다. 특히 인접한 건물 및 도로 등으로 인해 배면에 여유 공간이 없는 경우, 지중 연속벽 공법, 주열식 흙막이 공법이 사용되고 있다. 이러한 공법들은 콘크리트를 현장타설로 시공하여 품질관리의 어려움이 있고 양생기간으로 인한 시공기간의 길어지는 단점이 있다. 또한 위의 공법들은 대부분 임시시설로 사용되고 영구 구조체인 옹벽은 별도로 시공된다. 이 연구에서는 위에서 지적한 문제점을 해결하기 위하여 프리캐스트 부재를 활용한 주열식 벽체용 중공 프리스트레스트 콘크리트 파일을 제안하였다. 제안된 파일의 휨에 대한 구조적 거동을 평가하기 위하여 긴장력 도입 실험과, 휨실험을 실시하였다. 실험결과, 설계에 따른 충분한 긴장력이 도입되었음을 확인하였고, 차수용 옹벽 또는 안벽 구조물로서 사용한계로 판단되는 균열모멘트 또한 설계시 계산된 균열모멘트에 비하여 약 34% 정도의 여유를 가짐을 확인하였다. 극한한계상태인 최대모멘트는 실험을 통해 얻은 균열모멘트에 대해 59.2%의 추가적이 사용성를 확보하고 있음을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권7호
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• pp.5-10
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• 2019

최근 발생한 경주지진('16.9.12., $M_L=5.8$) 및 포항지진('17.11.15., $M_L=5.4$)에서 국내의 설계지반운동 수준을 초과하는 진동이 관측되었으며 이를 계기로 설계지반운동이 일부 내진설계지침서에서 개정되었다. 설계지반운동이 조정되면 관련된 모든 시설물의 내진성능을 재평가해야 하며 이를 위해서는 막대한 시간과 비용이 소요된다. 본 연구에서는 일차적으로 조정된 설계지반운동기준에 대한 기설된 콘크리트 옹벽의 내진성능 확보 여부를 평가하였으며 이차적으로 콘크리트 옹벽의 지진여유도를 평가하였다. 변전소 주변에 기설된 콘크리트 옹벽 단면과 지반주상도를 사용하였으며 지진에 대한 안전율은 유사정적해석법을 사용하여 계산하였다. 평가에 사용된 모든 옹벽은 조정된 설계지반운동에 대해서 충분한 성능을 확보하고 있는 것으로 나타났다. 나아가 옹벽의 지진여유도를 평가하기 위하여 기준 안전율을 만족하지 못하는 임계가속도를 계산하였다. 임계가속도는 0.36g~0.8g 범위로 설계지반운동을 크게 상회하며 콘크리트 옹벽의 지진여유도는 매우 큰 것으로 분석되었다. 따라서 추후 설계지반운동이 0.3g 이상으로 상향조정되어도 옹벽의 전면적인 재평가는 불필요할 것으로 판단된다.

• 한국농공학회지
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• 제39권4호
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• pp.90-97
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• 1997

Field inspections and laboratory tests for 31 agricultural reservoirs in Kyungki province were performed to provide basic data for maintenance and rehabilitation of agricultural reservoirs and to evaluate structural degradation of agricultural reservoirs Results of the study are as follows : 1) From survey's results of embankments, signs of settlement and lateral movement are appeared in 17 reservoirs. Crest settlement of 20~80cm, downstream settlement of 10~90cm, and 20~160cm lateral movement of embankments are detected from settlement and movement analysis of 17 reservoirs. Crest and downstream settlements and lateral movement are greatly occurred in 20 ~ 40 years after embankment construction. 2) About 39% of total reservoirs shows seepage problems occurred in the lower part of berm and retaining wall located between embankment and spillway. Probability of seepage problems is higher at retaining wall than others. 3) Concrete strength estimated by Schmidt hammer in structures of reservoirs is a range of 100~l50kgf/$cm^2$ and average deviation of concrete strength is about l0kgf/$cm^2$. Strength difference$({\delta}S)$ between compressive strength estimated by Schmidt hammer and uniaxial compressive strength of concrete core is about $\pm$100kgf/$cm^2$. This difference is due to absence or presence of reinforced bar in concrete core, variable length of concrete core and limitation of Schmidt hammer. 4) About 68% of total reservoirs shows leaching, 58% alkali-aggregate reaction and 71 % abrasion/frost. Leaching, alkali-aggregate reaction and abrasion/frost occurred in most reservoirs when passed 10 years after construction of structure parts.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.1-7
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• 2006

1960년대 초 오스트리아에서 개발된 그린월(green wall) 공법은 독립식 콘크리트 보형식의 옹벽으로, 전, 후면 가로보와 세로방향으로 버팀보를 연속적으로 쌓아 올려 내부에 다짐성토를 시행, 구조체가 일체 거동하도록 강성벽체(rigid body)를 형성시키는 옹벽 구조물이다. 국내의 경우, 옹벽 전면 가로보 사이의 공간에 식생이 가능한 친환경적 장점이 있어, 1999년 이후 국내실정을 고려 원지반의 토공량을 최소화할 수 있도록, 쏘일네일 등으로 보강하여 절토 공사현장에 다양하게 적용되고 있는 추세이다. 그러나 그린월 옹벽과 배면에 보강된 쏘일네일이 합벽시공될 경우, 네일에서의 토압분담효과 등에 대한 영향을 고려하지 않고 일반적인 Rankine 토압으로 설계, 시공하여 이중으로 보강공사비용이 투입되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 G$\ddot{a}$ssler(1988)가 제안한 'Two-Body Translation Mechanism(TBTM)'을 이용한 안정해석기법을 수정하여, 네일의 토압 분담효과를 반영할 수 있는 설계기법을 제시하였으며, 본 연구에서 제안한 설계기법을 적용하여 그린월의 보수, 보강공사 비용을 상당부분 감소한 현장설계 사례를 소개하고자 한다. 아울러 본 연구에서 제시한 설계기법을 토대로 계산된 토압을 수치해석 결과와 비교, 검토해 보았다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권3호
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• pp.337-348
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• 2023

The optimization of reinforced concrete (RC) cantilever retaining walls is a complex problem and requires the use of advanced techniques like metaheuristic algorithms. For this purpose, an optimization model must first be developed, which involves mathematical complications, multidisciplinary knowledge, and programming skills. This task has proven to be too arduous and has halted the mainstream acceptance of optimization. Therefore, it is necessary to unravel the complications of optimization into an easily applicable form. Currently, the most commonly used method for designing retaining walls is by following the proportioning limits provided by the ACI handbook. However, these limits, derived manually, are not verified by any optimization technique. There is a need to validate or modify these limits, using optimization algorithms to consider them as optimal limits. Therefore, this study aims to propose updated proportioning limits for the economical design of a RC cantilever retaining wall through a comprehensive parametric investigation using the genetic algorithm (GA). Multiple simulations are run to examine various design parameters, and trends are drawn to determine effective ranges. The optimal limits are derived for 5 geometric and 3 reinforcement variables and validated by comparison with their predecessor, ACI's preliminary proportioning limits. The results indicate close proximity between the optimized and code-provided ranges; however, the use of optimal limits can lead to additional cost optimization. Modifications to achieve further optimization are also discussed. Besides the geometric variables, other design parameters not covered by the ACI building code, like reinforcement ratios, bar diameters, and material strengths, and their effects on cost optimization, are also discussed. The findings of this investigation can be used by experienced engineers to refine their designs, without delving into the complexities of optimization.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집(I)
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• pp.1-6
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• 1998

Recently, as to destruction and renovation of aged building, waste concretes have been reclaimed near foreshore and filled up underground. Recycling demolished concrete as aggregate helps to settle economic and environmental problems of obtaining superior aggregates from natural sources and to dispose waste concretes. An experimental study was carried out to investigate the strength characteristics of no-fine concrete containing recycled aggregates. The cement-aggregate weight ratios of 1: 5, 1: 6, 1: 7 and water-cement ratios of 30, 35, 40, 45% were chosen for the mix design of no-fine concretes. The compressive and splitting tensile strength at 7 and 28 days were measured for 12 different mixes. On the basis of test results, the optimum mix proportion of no-fine concrete containing recycled aggregates was determined and applied to the production of retaining wall block.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2014년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.188-189
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• 2014

Nowadays, many research execute about sandwich-insulation wall for durability of wall and retaining insulation performance. But sandwich-insulation, different exterior and interior insulation, need to form-tie which supporting both side form. And because of it penetrate concrete wall, it is worried about thermal-bridge phenomenon to form-tie. So, this research classify penetration type and buried type and analysis thermal-phenomenon of each type's form-tie and insulation performance. As a result, all form-tie type little occur thermal-bridge but penetration form-tie have superior insulation performance and low U-value.