• 제목/요약/키워드: Consolidation Analysis

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Biot의 압밀 이론에 근거한 연속체 암반의 열-수리-역학 상호작용의 수치적 연구 (A Numerical Study on Thermo-hydro-mechanical Coupling in Continuum Rock Mass Based on the Biot's Consolidation Theory)

  • 이희석;양주호
    • 터널과지하공간
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    • 제10권3호
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    • pp.355-365
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    • 2000
  • 방사성 폐기물지하처분이나 열수 및 축열 에너지저장, 지열에너지 개발 둥과 같은 대규모 지하공간 프로젝트들이 대두됨에 따라 역학, 수리 및 열적 거동을 동시에 고려한 연구가 필요하게 되었다. 열-수리-역학 상호작용 해석은 열로 교란되고 지하수로 포화된 암반내의 거동을 열, 수리, 역학 3 가지 지배방정식의 결합을 통해 구현하는 상당히 복잡한 수치 해석 기법 중의 하나이다. 본 연구에서는 기존의 Biot의 압밀이론에 기초한 수식화들을 이용하여 연속체 암반의 열-수리-역학적 상호작용을 모사할 수 있는 유한요소 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램의 검증을 위해 등온과 비등온 조건하의 일차원 압밀모델에 대한 해석을 실시하여 해석해와 비교하였다. 이차원 압밀에 대한 변수해석을 통하여 포아송비나 수리적 이방성과 같은 인자들이 매체 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 앞으로 본 프로그램에 개별체 절리 모델을 통합시켜 보다 일반적인 불연속 암반의 상호작용 거동 해석에 이용할 수 있을 것이다.

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Numerical analysis of vertical drains accelerated consolidation considering combined soil disturbance and visco-plastic behaviour

  • Azari, Babak;Fatahi, Behzad;Khabbaz, Hadi
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제8권2호
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    • pp.187-220
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    • 2015
  • Soil disturbance induced by installation of mandrel driven vertical drains decreases the in situ horizontal hydraulic conductivity of the soil in the vicinity of the drains, decelerating the consolidation rate. According to available literature, several different profiles for the hydraulic conductivity variation with the radial distance from the vertical drain, influencing the excess pore water pressure dissipation rate, have been identified. In addition, it is well known that the visco-plastic properties of the soil also influence the excess pore water pressure dissipation rate and consequently the settlement rate. In this study, a numerical solution adopting an elastic visco-plastic model with nonlinear creep function incorporated in the consolidation equations has been developed to investigate the effects of disturbed zone properties on the time dependent behaviour of soft soil deposits improved with vertical drains and preloading. The employed elastic visco-plastic model is based on the framework of the modified Cam-Clay model capturing soil creep during excess pore water pressure dissipation. Besides, nonlinear variations of creep coefficient with stress and time and permeability variations during the consolidation process are considered. The predicted results have been compared with V$\ddot{a}$sby test fill measurements. According to the results, different variations of the hydraulic conductivity profile in the disturbed zone result in varying excess pore water pressure dissipation rate and consequently varying the effective vertical stresses in the soil profile. Thus, the creep coefficient and the creep strain limit are notably influenced resulting in significant changes in the predicted settlement rate.

치환율에 따른 안벽구조물 하부 SCP 복합지반의 응력분담비 (Variation of Stress Concentration Ratio with Area Replacement Ratio for SCP-Reinforced Soils under Quay Wall)

  • 김윤태
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.18-26
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    • 2004
  • SCP공법(Sand Compaction Pile Method)은 안벽구조물 하부 지반이 연약할 경우에 압밀침하 속도를 증가시키고, 침하를 감소시키며, 지지력을 증대시키기 위하여 널리 적용되어 왔다. SCP 개량지반은 연약지반에 타설된 모래말뚝과 주변 연약지반으로 구성된 복합지반을 형성한다. 이와 같은 복합지반의 설계 및 해석 시 가장 중요한 요소는 치환율에 따른 응력분담비이다. 본 연구에서는 수치해석기법을 사용하여 복합지반에 대한 응력분담비 특성을 검토하였다. 치환율에 따른 응력분담비는 상수 값이 아니라 연약지반의 깊이, 압밀과정에 의존한다. 또한 하중재하 단계에 응력분담비는 복합지반의 응력전이 특성에 의하여 증가하며, 재하 완료 직후에는 치환율에 따라 2.5∼12의 값을 가진다. 그러나 과잉간극수압이 소산되어 점토지반의 유효응력이 증가되는 압밀과정 동안에는 감소하여 압밀 완료 후에는 치환율에 관계없이 2.5∼6정도 범위로 수렴한다.

영암-해남 연약지반의 압밀도 변화에 따른 최종침하량 비교분석 (Comparative Analysis of Final Consolidation Settlement by Degree of Consolidation in Soft Soils of Yeongam-Haenam Areas)

  • 김태완;남건;김재홍
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권9호
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    • pp.25-33
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    • 2023
  • 효과적인 연약지반 개량을 위해서는 연약지반 위에 구조물의 축조나 성토를 진행할 시 계측활동을 통하여 지반의 거동특성 및 안정관리를 실시하여야 한다. 연약지반의 여러 현장에서 계측관리가 필요하고 그에 따른 침하량 예측방법을 적용할 때 최종침하량의 정확성이 향상된다. 그러나 이는 실제 지반의 거동과 초기 설계 계획과 많은 차이점을 보이고 있다. 이러한 설계상의 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 계측자료를 토대로 장기침하량을 예측하는 방법인 쌍곡선법(Hyperbolic method)를 사용하여 연구대상지역인 전남 영암-해남 연약지반의 계측침하량을 분석하였다. 대상지역의 최종 압밀성토가 종료된 시점부터 계측기간별 압밀도의 변화를 통하여 최종침하량을 예측하였으며, 압밀도의 변화에 따른 최종침하량을 유한요소해석과 현장계측값을 비교·분석하였다.

지반특성의 불확실성과 신뢰성 기법을 고려한 압밀해석 (Analysis of Consolidation considering Uncertainties of Geotechnical Parameters and Reliability method)

  • 이규환
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.138-146
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    • 2007
  • 연약지반에 시공된 지반구조물의 거동은 구조물 하부의 연약지반이나 인접 지반의 특성에 크게 영향을 받는다. 지반 구조물 설계시 사용되는 지반 특성치는 결정론적인 모델이나 확률론적인 모델을 이용하여 나타낼 수 있다. 일반적인 지반구조물 설계시 사용되는 결정론적인 모델은 설계 파라메타로 단 하나의 대표값을 사용하는 반면, 확률론적인 모델은 이산통계나 확률 밀도함수를 이용한다. 연약지반의 압밀도나 침하량등의 산정 결과는 간극비, 압밀계수, 연직 및 수평방향 투수계수등의 불확실성 요소에 영향을 받는다. 본 연구에서는 연직 드레인을 이용한 개량지반에 대한 침하해석시 사용되는 불확실성 인자들에 대한 영향을 분석하여 보았다. 또한, 변동계수가 침하량에 미치는 영향을 분석하였으며 이들 파라메타들이 압밀도나 침하계산시 미치는 영향에 대한 민감도 분석을 실시하였다.

CT Quantitative Analysis and Its Relationship with Clinical Features for Assessing the Severity of Patients with COVID-19

  • Dong Sun;Xiang Li;Dajing Guo;Lan Wu;Ting Chen;Zheng Fang;Linli Chen;Wenbing Zeng;Ran Yang
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제21권7호
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    • pp.859-868
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    • 2020
  • Objective: To investigate the value of initial CT quantitative analysis of ground-glass opacity (GGO), consolidation, and total lesion volume and its relationship with clinical features for assessing the severity of coronavirus disease 2019 (COVID-19). Materials and Methods: A total of 84 patients with COVID-19 were retrospectively reviewed from January 23, 2020 to February 19, 2020. Patients were divided into two groups: severe group (n = 23) and non-severe group (n = 61). Clinical symptoms, laboratory data, and CT findings on admission were analyzed. CT quantitative parameters, including GGO, consolidation, total lesion score, percentage GGO, and percentage consolidation (both relative to total lesion volume) were calculated. Relationships between the CT findings and laboratory data were estimated. Finally, a discrimination model was established to assess the severity of COVID-19. Results: Patients in the severe group had higher baseline neutrophil percentage, increased high-sensitivity C-reactive protein (hs-CRP) and procalcitonin levels, and lower baseline lymphocyte count and lymphocyte percentage (p < 0.001). The severe group also had higher GGO score (p < 0.001), consolidation score (p < 0.001), total lesion score (p < 0.001), and percentage consolidation (p = 0.002), but had a lower percentage GGO (p = 0.008). These CT quantitative parameters were significantly correlated with laboratory inflammatory marker levels, including neutrophil percentage, lymphocyte count, lymphocyte percentage, hs-CRP level, and procalcitonin level (p < 0.05). The total lesion score demonstrated the best performance when the data cut-off was 8.2%. Furthermore, the area under the curve, sensitivity, and specificity were 93.8% (confidence interval [CI]: 86.8-100%), 91.3% (CI: 69.6-100%), and 91.8% (CI: 23.0-98.4%), respectively. Conclusion: CT quantitative parameters showed strong correlations with laboratory inflammatory markers, suggesting that CT quantitative analysis might be an effective and important method for assessing the severity of COVID-19, and may provide additional guidance for planning clinical treatment strategies.

가토 하악골에서 신연 골형성술시 제 I형 및 II형 교원질의 발현 (EXPRESSION OF TYPE I, TYPE II COLLAGEN ON DISTRACTION OSTEOGENESIS IN THE RABBIT MANDIBLE)

  • 강대실;지유진;송현철
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제30권4호
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    • pp.261-270
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    • 2004
  • The purpose of this experiment was to examine the histological changes and the pattern of expression of type I, II collagen in the elongated area by distraction osteogenesis in the rabbit mandible. Sixteen rabbits weighing 2.5kg-3kg were used for this experiment. Experimental group was distracted at the rate of 0.7mm, twice/day for 7days, and control group was only osteotomized. After 5 days latency, osteotomic site is distracted for 7days. Consolidation period is 28days. The animal was sacrificed at the 3rd, 7th, 14th, 28th day after the operation. The distracted bone was examined by histological analysis and RT-PCR analysis. The results were summarized as follows: 1. Experimental group was observed that the gaps between the distracted bone edges were occupied by new bone. 2. Expression of Type I collagen were detected throughout the experiment in both groups and Expression of Type I collagen were markedly increased during distraction and consolidation period in experimental group than control group. 3. Expression of Type II collagen were detected throughout the experiment in both groups and expression of Type II collagen were maintained at high level during distraction and consolidation period in experimental group than control group. From these results, in contrast to type II collagen, type I collagen seemed to be more expressed by mechanical stimuli during distraction and consolidation period. The predominent mechanism of new bone formation in the distraction gap was intramembranous bone formation, but some of the regenerated bone was formed by endochondral ossification.

압축성 모의 압밀에 대한 수치해석 -다층토를 중심으로- (Numerical Analysis for Consolidation of Compressible Soils)

  • 김팔규;송용희;이환기
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제1권1호
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    • pp.5-12
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    • 1985
  • 압축성 흙에 대한 천밀침하의 수치해석 연구는 이제까지 Terzaghi의 정밀론을 간단히 확장하여 사용해 왔다. 그러나 비선형 응력-변형관계, 다층토, 큰 변형의 문제를 고려한 보다 복잡한 문제를 탄밀론에 적응한 예는 거의 없었다. 본 연구의 목적은 압축성 흙에서도 다층토를 중심으로 시간과 위치에 따른 추밀도와 과잉간극수압을 보다 실제적인 조건에 부합되도록 하기 위하여 유한차분법을 사용한 수치해석을 근거로 유용한 컴퓨터 알고리즘을 개발하는 데 있다. 압밀식을 해석하는 Explicit Scheme이 전체 깊이에 대한 최적분할 깊이율과 아울러 Operator의 변화에 따른 안정조건과 수고의 관점에서 연구되었다. 침하의 예측에 대해 전통적인 대석과 수식해법이 기초를 둔 개발된 알고리즘으로부터 새로운 알고리즘은 압축성 흙에 있어 전통적인 이론보다 우수한 것으로 판명되었다.

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경지정리사업(耕地整理事業)의 사회경제적효과분석(社會經濟的效果分析) (Analysis of Socio-economic Effects of Land Consolidation and On-farm Development Project)

  • 임재환;김재홍;여순덕
    • 농업과학연구
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    • 제27권2호
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    • pp.158-175
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    • 2000
  • Up to date, the economic feasibility analysis on land consolidation and on-farm development projects were mainly depended upon the direct benefits from market value of project outputs. Therefore the projects were neglected in allocation of the government's financial funds and loans on account of undervaluation of the project benefits including socio-economic and environmental values of the projects. Accordingly the Extended Benefit Cost Analysis Method should be adapted to cover not only the benefits such as non-market values of environmental functions of the projects and but also the economic market values of the project outputs. The main objectives of this study is (1) to provision of the guideline for economic feasibility analysis based on the IBRD and ADB guidelines, (2) to estimate the benefits such as Productivity increase effect, labor saving effect, off-farm income increase effect during off-farm season, saving of O&M cost of farm mechanization, enhance of farmer's public health, increase of environmental public function of paddy fields, effect of food security and establishment of peaceful and uncontroversial rural society by implementing the land consolidation and on-farm development, (3) to introduce the newly adapted analytical method as the extended benefit cost analysis which could make possible the analysis of non-market goods such as the food security value and the environmental public value of paddy fields. To carry out the study, the publication on the guideline for economic analysis of agricultural projects were reviewed and consulted and for the post evaluation of the land consolidation and on-farm development project, field survey in Jeongja area were made for the feasibility study of the project by new method. According to the initial project plan, Jeongja land consolidation and on-farm development project has 96ha of benefit area and the project was started in 1989 and completed in the spring, 1990. The total project costs were amounted to 1,052 million won and the annual project benefits were estimated at 135.4 million in 1989 constant market prices. On the other hand, the newly estimated project benefits as a part of post evaluation of the project were amounted to 602.1 million won including all the benefits from the market and non-market commodities of the project as mentioned above column. The original IRP(Internal rate of return) of the project was estimated at 15.81%. On the other hand, the IRR of the post evaluation of the project was amounted to 16.83%. In case of including the benefit from the environment public function of paddy field, the SRR(Social Rate of Return) was reached to 38.81% and when we added the benefit from food security of the project, the SRR showed very high rate as 46.41%. In conclusion, the project were verified socio-economically feasible and environmentally sustainable considering the above decision making criteria.

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점토의 변형률 속도 의존성을 고려한 비선형 유한변형 압밀해석 (Finite Strain and Nonlinear Consolidation Analysis Considering the Effect of Strain Rate Dependency on Clay)

  • 이봉직;이흥길;권영철
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.53-60
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    • 2008
  • 재료적 비선형성과 합리적인 좌표계의 도입이 압밀문제에 있어 중요한 자리를 점한다는 인식에서 비선형 유한변형압밀이론이 제안되어 왔으나 너무 어려운 매개변수 설정 등의 문제점에 의해 일반적인 압밀해석에서 널리 사용되고 있지는 못하다. 본 연구에서는 구분선형(piecewise-linear) 압밀이론을 이용하여 점토의 변형률 속도 의존성을 고려한 압밀해석이 가능한 해석법을 제시하는 것을 목표로 하였다. 특히 유사한 방법에서 큰 문제가 되어 왔던 압축곡선의 유일성을 해결할 수 있는 방안으로 기준곡선을 이용하는 방안을 도입하였다. 개발된 해석법의 검증을 위해 실시된 일련의 과정을 통해 모델의 적용성을 일부 확인하였으며 향후 제한적인 실내실험결과에서 확장하여 실제 압밀문제에 대한 적용성 확인 등의 연구가 수행되어야 할 것으로 판단하고 있다.

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