• 한국지진공학회논문집
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• 제22권7호
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• pp.379-390
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• 2018

In this study, a numerical approach based on mid-point integrated finite elements and a viscous boundary is proposed for time-domain wave-propagation analyses in infinite poroelastic media. The proposed approach is accurate, efficient, and easy to implement in time-domain analyses. In the approach, an infinite domain is truncated at some distance. The truncated domain is represented by mid-point integrated finite elements with real element-lengths and a viscous boundary is attached to the end of the domain. Given that the dynamic behaviors of the proposed model can be expressed in terms of mass, damping, and stiffness matrices only, it can be implemented easily in the displacement-based finite-element formulation. No convolutional operations are required for time-domain calculations because the coefficient matrices are constant. The proposed numerical approach is applied to typical wave-propagation and soil-structure interaction problems. The model is verified to produce accurate and stable results. It is demonstrated that the numerical approach can be applied successfully to nonlinear soil-structure interaction problems.

• Geomechanics and Engineering
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• 제2권4호
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• pp.229-252
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• 2010

In this paper, Soil-Structure Interaction (SSI) effect is investigated using a new and integrated approach. Faster solution of time dependant differential equation of motion is achieved using numerical representation of wavelet theory while dynamic Infinite Elements (IFE) concept is utilized to effectively model the unbounded soil domain. Combination of the wavelet theory with IFE concept lead to a robust, efficient and integrated technique for the solution of complex problems. A direct method for soil-structure interaction analysis in a two dimensional medium is also presented in time domain using the frequency dependent transformation matrix. This matrix which represents the far field region is constructed by assembling stiffness matrices of the frequency dependant infinite elements. It maps the problem into the time domain where the equations of motion are to be solved. Accuracy of results obtained in this study is compared to those obtained by other SSI analysis techniques. It is shown that the solution procedure discussed in this paper is reliable, efficient and less time consuming as compared to other existing concepts and procedures.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.345-350
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• 2006

If a structure is founded on the ground saturated with pore water, then the ground should be modeled as a saturated two-phase porous medium for accurate earthquake response analysis. In this study, a 3-dimensional transmitting boundary is developed for modeling of far field using u-U formulation for water-saturated transversely isotropic layered stratum. The developed transmitting boundary is verified by comparing the dynamic stiffness of rigid square foundation on water-saturated isotropic layered stratum with the case of using equivalent single-phase medium model.

• 풍력에너지저널
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• 제14권3호
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• pp.91-99
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• 2023

In research conducted on a southwestern Korean offshore meteorological tower, acceleration datasets were gathered over half a year with time-history sensors. To enhance data credibility, a parallel measurement system was used for verification. A model of the tower was configured using beam elements, and with modifications accounting for added stiffness from auxiliary structures. Ground interactions were considered as calibrated springs based on soil layer properties. The tower's dynamic attributes and mass sensitivity were discerned using eigenvalue analysis. The structural natural frequency was consistent, with variations primarily due to new equipment adding approximately 1400 kgs. With free vibration damping assumptions, a damping ratio of roughly 1 % was derived.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1-12
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• 2010

본 연구에서는 얕은 연약지반에서 구조물-지반 상호작용의 영향을 받는 구조물의 비탄성거동을 정확히 나타낼 수 있는 유한요소해석 방법을 연구하였다. 이를 위하여, 국내의 지반특성을 반영한 얕은 연약지반과 단자유도 구조물로 2차원 유한요소모델을 구성하고, 다양한 지진파와 지반에 대해 OpenSees 해석프로그램을 이용한 비선형 시간이력해석을 수행하였다. 연약지반의 비선형거동을 반영하기 위하여 일반적으로 흔히 사용되는 등가선형 주파수영역 해석 결과와 비선형 시간이력 유한요소해석 결과의 차이를 검토하였다. 그 비교결과는 등가선형강성을 사용하고 지반-구조물 상호작용을 고려하지 않는 주파수영역해석은 단주기영역의 구조물의 응답스펙트럼을 과대평가할 수 있음을 보여주었다. 응답스펙트럼에 대한 지반-구조물 상호작용의 영향은 기초크기와 구조물의 질량의 변화와 큰 관계 없이 일정하게 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.1178-1187
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• 2008

Quality assurance for embankment compaction is one of very important procedures to guarantee high quality construction. However, only sand replacement method (KS F2312) and static plate load test (KS F2310) which are conventional and tiresome methods are used to evaluate degree of compaction at construction fields. Recently, new types of devices such as the geogauge and the light falling weight deflectometer (LFWD), the soil impact hammer (CASPFOL) and dynamic cone penetration test etc. which are able to substitute for the conventional methods are begun to use to evaluate soil stiffness. In this study, a laboratory model test was performed to evaluate correlations among test results obtained from the new devices and to assess the potential use of them. All test results have correlations with relative density and water content. Especially, the coefficients of correlation between $E_G$ from the geogauge and $K_{30'}$ from the soil impact hammer and between $E_G$ from the geogauge and $E_{LFWD}$ from LFWD are more than 0.7 but those between the results from DCP and others are less than those between $E_{G{\cdot}}$ and $K_{30'}$ and $E_G$ and $E_{LFWD}$.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.21-28
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• 2009

지반-말뚝-구조의 상호작용을 정밀하게 해석하기 위해서는 토층, 말뚝 그리고 구조물의 적절한 묘사가 필요하다. 일반적으로 사용하는 유한요소해석의 경우에는 지반이나 구조물의 물성이 바뀌는 경계를 따라서 요소의 경계가 정해지게 된다. 그러나 실제로는 토층 단면과 말뚝의 형상이 매우 복잡하여 요소의 배열이 매우 어려운 작업이 될 수 있다. 이 어려움을 해결하기 위하여, 이 논문에서는 불연속선의 위치에 관계없이 규칙적인 요소를 사용하여 쉽게 적분을 가능하게 하는 다른 적분 방법을 채택하였다. 이 방법을 적용함으로 써 요소는 매우 빠르고 규칙적인 강성 매트릭스를 만든다. 구조물 응답에 대한 토층과 말뚝의 영향을 조사하였고, 예를 통하여 본 방법의 유효성을 보였다. 탄성 말뚝의 사용으로 20% 대의 가속도 감소 효과를 얻었고 지반 층의 모양에 따라 그 영향이 변하는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1373-1380
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• 2010

현재 우리나라의 다짐관리와 평가에는 주로 평판재하시험, 현장에서 모래치환법에 의한 흙의 밀도 시험방법 등이 이용되고 있지만 이러한 방법들은 여러 문제점을 갖고 있다. 지난 30년 동안 문제점을 보완하기 위해 유럽, 미국 등을 중심으로 연속다짐관리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이 외에도 새로운 다짐평가장비인 지오게이지, 동평판재하시험기, 동적콘관입시험기 등을 개발하여 사용하고 있다. 이 연구에서는 이러한 새로운 다짐평가장비들을 기존 다짐평가방법을 보완, 대체할 수 있는 시험방법으로 활용하고자 시험성토를 통하여 현장시험을 실시하였다. 그 결과 연속다짐평가 장비인 컴팩토미터와 동평판재하시험기의 경우 기존 다짐도 평가 방법인 평판재하시험, 현장들밀도시험결과와 경향이 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 제7회 특별심포지움 논문집
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• pp.117-123
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• 2005

지반의 동적물성치 측정을 위해 시도된 인홀시험법은 경제성과 실용성을 갖춘 공내 탄성파탐사이다. 이전 연구에서 개발된 인홀 장비의 수동식 트리거(trigger) 시스템을 전기식 시스템으로 개량하였고, 발진자와 감지기 사이에 최적의 연결재를 개발하였다. 여러 현장에서 크로스홀 시험과 인홀 시험을 통하여 이 장비의 성능을 검증하였다. 토사층과 암반에서 동적 강성을 평가하였고, 최근에는 터널막장의 수평한 장약공에서도 전단파속도를 측정함으로서 다양한 지반에의 적용성을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권11호
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• pp.27-38
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• 2009

본 연구에서는 조밀한 포화 사질토 지반과 느슨한 포화 사질토 지반에 근입된 모형말뚝을 대상으로 다양한 말뚝휨 강성과 입력 가속도 진폭, 그리고 입력 가속도 진동수 조건에서 1g 진동대 실험을 수행하였다. 그 결과로, 조밀한 포화 사질토 지반조건에 대해, 각 실험 p-y 곡선 상 최대 지반 반력이 나타나는 꼭지점들을 연결하여 등가정적해석에 적용할 수 있는 동적 p-y 중추곡선을 쌍곡선 함수로 나타내었으며, 중추곡선을 쌍곡선 함수로 나타내는데 필요한 초기 기울기($k_{ini}$)와 극한 저항력($p_u$)을 결정하기 위한 경험식을 마찰각과 구속압의 함수로 제안하였다. 제안한 동적 p-y 중추곡선의 적용성을 기존 문헌에 발표된 원심모형실험 결과와 비교하여 검증하였으며, 실제 설계에 적용되고 있는 기존의 p-y 곡선들과도 비교, 분석하였다. 또한 느슨한 포화 사질토 지반조건에서, 진동 중 발생하는 과잉간극수압에 따라 지반 저항이 감소하는 정도를 나타내는 동적 지반 저항 감소 계수($S_F$)를 제안하였다.