• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.34-45
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• 2017

본 연구에서는 소규모 철골조에 대한 기존 건축물의 접합부 현황조사와 분석을 통해 노출형 주각부에 대한 내진성능을 평가하였다. 총 9개의 주각부에 대한 반복가력 실험을 통해 휨강도, 변형능력, 그리고 초기강성 등이 조사되었다. 실험의 주요 변수는 베이스 플레이트의 두께, 앵커볼트의 개수와 매립깊이, 앵커볼트 후크의 유무, 그리고 리브 플레이트의 유무이다. 본 실험결과에 의하면, 주각부의 휨거동은 앵커볼트의 개수와 매립깊이, 그리고 베이스 플레이트의 두께에 영향을 받는 것으로 나타났다. 반면에, 주각부에 설치된 리브플레이트는 휨강도에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 종합적으로 노출형 철골 주각부와 기초부 그리고 앵커볼트 등이 모두 현행 구조기준을 만족한다고 할지라도, 앵커볼트와 기초부 콘크리트 사이의 부착력이 충분하지 않을 경우, 슬립형 거동이 관측되어 개선이 필요한 것으로 파악되었다. 앵커볼트의 매립깊이가 현행 구조기준을 만족하고, 앵커볼트에 후크가 설치된 경우, 노출형 주각부의 초기강성은 주각부가 구속되었을 때의 휨강성 하한값의 약 15% 수준인 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.593-601
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• 2001

철근콘크리트구조에서 철근의 인장력이 발휘되기 위해서는 적절한 정착길이 또는 갈고리가 필요하다. 그런데, 접합부와 같이 배근이 집중되는 곳이나 대구경 고강도철근이 필요한 경우 정착을 위한 정착길이나 갈고리의 제작 및 배근작업이 어려우며 콘크리트의 충진성도 저하될 수 있다. 또한 갈고리부분의 과도한 응력집중으로 국부적인 지압파괴나 slip이 발생될 우려도 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안으로 정착판을 철근 단부에 부착한 기계적 정착공법이 제안되고 있다. 본 연구는 기계적 정착공법의 기초가 되는 정착장치의 요구성능과 정착설계법을 고찰하고 인발실험를 통해 정착장치의 앵커기능을 확인하고자 한다 인발실험 결과, 본 연구에서 설계된 정착장치는 앵커로써의 기능을 적절히 발휘하여 기존 CCD 이론식과 매우 근접한 내력을 발휘하였다 철근항복내력 이상의 정착내력을 지니는 경우, 항복하중까지 콘크리트에 아무런 손상이 발생되지 않았으며, 정착판 후미에서 콘크리트와의 상대변위는 0.2mm이하로 콘크리트에 손상을 유발시키지 않을 것으로 판단되었다. 따라서, 본 연구의 설계과정으로 제작된 기계적 정착장치를 통해 콘크리트에 유해한 손상 없이 필요한 정착내력을 확보할 수 있다. 그러나, 철근간 간격이 좁아 파괴면이 중첩되는 경우에는 정착내력이 크게 저하되어, 순수한 콘크리트 내력만으로 기계적 정착설계가 이루어지는 경우 상당한 매립깊이가 요구된다. 따라서, 실제 구조물의 정착설계를 위해서는 인접부재와의 골조거동(frame action)에 따른 구속효과와 전단보강근의 영향을 고려할 필요가 있다. 이에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.131-141
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• 2010

이 연구에서는 GFRP 보강근의 정착길이 설계식을 제안하기 위하여 실험적 연구를 수행하고 실험결과의 통계적 분석을 실시하였다. 총 104개의 수정인발실험을 완료하였으며 실험변수는 보강근의 묻힘길이(보강근 지름의 15, 30, 45배), 순피복두께(보강근 지름의 0.5~2.0배), 상부근 효과, 보강근 종류(국내산 2종, 국외산 1종 등 3종) 및 보강근지름(D10, D13, D16)이었다. 수정인발실험을 통해 얻은 실험 결과 평균부착강도를 결정하고, 평균부착강도에 대한 2변수 선형회귀분석을 실시하였다. 2변수 선형 회귀분석의 결과에 대하여 5% 분위수를 적용하여 보수적인 방법으로 정착 길이 설계식을 제안하였다. 이 연구의 제안식과 ACI 440.1R-06 식을 비교하였다. 순피복두께가 $1.0\;d_b$를 초과하는 경우 이 연구의 제안식이 더 경제적이고 순피복두께가 $1.0\;d_b$ 이하인 경우에는 이 연구의 식이 더 보수적으로서 이 연구의식을 사용하는 경우 보다 경제적이고 안전한 설계가 가능할 것으로 판단된다. 피복두께는 GFRP 보강근의 부착강도 발현에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.5-16
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• 2018

본 연구에서는 수평하중을 받는 연직 및 경사말뚝에 대하여 실내 대형 모형실험을 수행하여 무리말뚝의 배열방법과 경사각도에 따른 무리말뚝의 수평지지력 특성을 파악하였다. 또한 말뚝직경(D), 말뚝의 중심간격, 말뚝길이, 지반면 상부 말뚝돌출길이, 상재하중 등을 변화시켜 무리말뚝의 거동에 미치는 영향을 파악하였다. 이러한 실험 결과로부터 수평하중을 받는 $2{\times}2$ 배열 무리말뚝의 경우, 말뚝을 수직으로 시공하는 것보다 양쪽으로 경사지게 시공하는 것이 더 유리한 것으로 나타났다. 그리고 무리말뚝에서 수평지지력에 미치는 요소에 대한 실험 결과, 무리말뚝에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 말뚝길이인 것으로 나타났다. 근입깊이비(L/D)가 26.5에서 36.5로 커지면, 수평지지력이 3~4배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 말뚝 중심간격, 말뚝돌출길이 및 상재하중은 무리말뚝의 수평지지력에 큰 영향을 미치는 못하는 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제9권4호
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• pp.513-530
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• 2015

Commonly, the base stability of sheeted excavation pits against seepage failure by heave is evaluated by using two-dimensional groundwater flow models and Terzaghi's failure criterion. The objective of the present study is to investigate the effect of three-dimensional groundwater flow on the heave for sheeted excavation pits with various dimensions. For this purpose, the steady-state groundwater flow analyses are performed by using the finite element program ABAQUS 6.12. It has been shown that, in homogeneous soils depending on the ratio of half of excavation width to embedment depth b/D, the ratio of safety factor obtained from 3D analyses to that obtained from 2D analyses $FS_{(3D)}/FS_{(2D)}$ can reach up to 1.56 and 1.34 for square and circular shaped excavations, respectively. As failure body, both an infinitesimal soil column adjacent to the wall (Baumgart & Davidenkoff's criterion) and a three-dimensional failure body with the width suggested by Terzaghi for two-dimensional cases are used. It has been shown that the ratio of $FS_{(Terzaghi)}/FS_{(Davidenkoff)}$ varies between 0.75 and 0.94 depending on the ratio of b/D. Additionally, the effects of model size, the shape of excavation pit and anisotropic permeability on the heave are studied. Finally, the problem is investigated for excavation pits in stratified soils, and important points are emphasized.

• KCI Concrete Journal
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• 제13권2호
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• pp.33-41
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• 2001

This paper presents the crack effect on CIP anchors and prediction of tensile capacity, as governed by concrete cone failure. Single anchors where located at center of concrete specimen. Three different types of cracks such as crack width of 0.2 mm and 0.5 mm, crack depth of 10 cm and 20cm , and crack location of center and off-center point were simulated. Static tensile load was applied to 7/8-in. CIP anchors of 10 cm and 20 cm embedment length in concrete with compressive strength of 280 kgf/$\textrm{cm}^2$. Tested pullout capacities were compared to the values determined using current design methods (such as ACI 349-97, ACI 349 revision and CEB-FIP which is based on CCD Method). The comparison of CCD Method and ACI revision showed almost the same values in uncracked concrete specimen. In cracked concrete, CCD Method predicted conservative values. Three-dimensional non-linear FEM modeling also has been performed to determine the stresses distribution and crack inclination.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.71-80
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• 2001

쇄석말뚝-매트로 구성된 기초시스템은 지지력이 여러 인자에 의해 영향을 받게 되어 기초지반과 말뚝체의 상호작용을 정량적으로 평가하기에 어려움이 있다. 복합지반의 지지력은 말뚝-흙 경계면의 측방응력에 의해 발생되므로 쇄석말뚝의 거동을 규명하기 위해서는 경계면에서 발생하는 수평저항력에 영향을 미치는 인자들에 대한 평가가 필요하다. 또한, 말뚝간격과 근입비, 파괴각 등 기하학적 요인들도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 논문에서는 쇄석말뚝-매트로 구성된 기초시스템의 선단지지 단일말뚝과 군말뚝에 대한 실내모형실험을 통하여 쇄석말뚝의 한계깊이를 측정하고 파괴각에 영향을 미치는 인자들을 평가하였다. 또한, 실내실험결과를 이론식과 비교하였으며 유한요소해석을 통해 파괴거동을 평가하여 실내모형실험의 타당성을 검증하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제12권2호
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• pp.251-262
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• 2017

The present research intends to study the effects of the seismic soil-foundation-structure interaction (SFSI) on the dynamic response of various buildings. Two methods including direct and Cone model were studied through 3D finite element method using ABAQUS software. Cone model as an approximate method to consider the SFSI phenomenon was developed and evaluated for both high and low rise buildings. Effect of soil nonlinearity, foundation rigidity and embedment as well as friction coefficient between soil-foundation interfaces during seismic excitation are investigated. Validity and performance of both approaches are evaluated as reference graphs for Cone model and infinite boundary condition, soil nonlinearity and amplification factor for direct method. A series of calculations by DeepSoil for inverse earthquake record modification was conducted. A comparison of the two methods was carried out by root-mean-square-deviation (RMSD) tool for maximum lateral displacement and story shear forces which verifies that Cone model results have good agreement with direct method. It was concluded that Cone method is a convenient, fast and rather accurate method as an approximate way to count for soil media.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.245-254
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• 1993

본 연구에서는 탄소봉을 이장한 모형실험, 극한해석 상계법, 그리고 극한평형법을 이용한 Meyerhof 방법을 통하여 편심량이 줄기초에 미치는 영향을 연구하였다. 극한해석 상계법에 적용된 파괴메카니즘은 모형실험에서 구하여 사용하였다. 세가지 방법에 의한 결과들을 분석한 결과, 모형실험과 극한해석 상계법에 의한 결과는 편심량에 상관없이 잘 일치하지만, Meyerhof 방법은 지지력을 보수적으로 평가하고, 편심량의 증가에 따른 지지력의 감소효과도 과소평가한다. 아울러 기초너비, 근입깊이, 바닥면의 마찰 등을 변화시켜 각 요소들이 지지력에 미치는 효과를 연구하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제58권5호
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• pp.887-903
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• 2016

This study analyses the seismic response of a three-dimensional (3-D) rigid massless square foundation resting or embedded in a viscoelastic soil limited by rigid bedrock. The foundation is subjected to harmonic oblique seismic waves P, SV, SH and R. The key step is the characterization of the soil-foundation interaction by computing the impedance matrix and the input motion matrix. A 3-D frequency boundary element method (BEM) in conjunction with the thin layer method (TLM) is adapted for the seismic analysis of the foundation. The dynamic response of the rigid foundation is solved from the wave equations by taking into account the soil-foundation interaction. The solution is formulated using the frequency BEM with the Green's function obtained from the TLM. This approach has been applied to analyze the effect of soilstructure interaction on the seismic response of the foundation as a function of the kind of incident waves, the angles of incident waves, the wave's frequencies and the embedding of foundation. The parametric results show that the non-vertical incident waves, the embedment of foundation, and the wave's frequencies have important impact on the dynamic response of rigid foundations.