• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권1C호
• /
• pp.63-74
• /
• 2008

본 논문에서는 국내 125개 지반에 대한 지층 구성, 전단파속도 주상도, 기반암 깊이 등을 기존 자료의 수집 및 부분 시험 수행을 통해 확보하여 지진응답해석을 수행하였고, 이를 바탕으로 기반암이 얕아 대부분의 지반조사가 기반암까지 이루어지는 국내 지반조건에 적합하도록 기반암 깊이와 토층 평균 전단파속도를 동시에 고려하는 2-매개변수 지반분류 방법을 새롭게 제안하였다. 우선, 기반암 깊이(H)에 대해 10m와 20m를 경계 값으로 설정하여 $H_1$ 지반(H<10m), $H_2$ 지반($10m{\leq}H<20m$) 그리고 $H_3$ 지반($H{\geq}20m$)으로 분류하고 이후, 토층 평균 전단파속도($V_{s,soil}$)를 추가 변수로 하여 총 7개의 지반그룹으로 세분화 하였다. 또한 각 지반그룹에 대하여, 지진응답해석 결과로부터 획득한 지반 증폭계수의 경향성과 그 분산정도를 분석하여 새로운 지반분류 방법의 타당성을 입증하고, 각 지반그룹별 대표 지반 증폭계수 및 설계응답스펙트럼도 함께 제안하였다. 제안된 지반 증폭계수와 이를 대표하는 추세선은 암반노두 가속도의 변화에 따른 지반의 비선형성을 일정한 경향성과 함께 효율적으로 표현하고 있다. 또한 지진응답해석으로부터 획득한 스펙트럴 가속도의 평균값과 제안된 설계응답스펙트럼을 비교한 결과, 일부 지반그룹에서 차이가 발생하였고, 추후 지반 증폭계수 계산을 위한 적분구간을 국내 지반조건에 적합하도록 개선할 필요가 있음을 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제17권6호
• /
• pp.751-766
• /
• 2004

This paper extends the use of the hierarchic degenerated shell element to geometric non-linear analysis of composite laminated skew plates by the p-version of the finite element method. For the geometric non-linear analysis, the total Lagrangian formulation is adopted with moderately large displacement and small strain being accounted for in the sense of von Karman hypothesis. The present model is based on equivalent-single layer laminate theory with the first order shear deformation including a shear correction factor of 5/6. The integrals of Legendre polynomials are used for shape functions with p-level varying from 1 to 10. A wide variety of linear and non-linear results obtained by the p-version finite element model are presented for the laminated skew plates as well as laminated square plates. A numerical analysis is made to illustrate the influence of the geometric non-linear effect on the transverse deflections and the stresses with respect to width/depth ratio (a/h), skew angle (${\beta}$), and stacking sequence of layers. The present results are in good agreement with the results in literatures.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.433-439
• /
• 2000

Reinforced concrete beams show increased ductile behavior when the compressive concrete is confined with transverse steel. In the inelastic range, the most variations of ductile behaviour are defined the equivalent length of the plastic hinge and the plastic hinge rotation. In an investigation to study the influence of such confinement, sixteen reinforced concrete beams were tested in flexure and the deflections noted at all stages of loading. For all the beams tested, the plastic hinge rotation have been computed and the effect of confinement on the same examined. The conclusions are summarized as follows: The equivalent lengths of the plastic hinge are ranged within the effective depth comparatively. The ability of the plastic hinge rotation of the reinforced concrete beams confined with transverse steel are enlarged when transverse reinforcement content are increased, but the spaces are more important as the shear force are largely increased.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제87권4호
• /
• pp.333-346
• /
• 2023

This paper presents findings from an experimental study that was focused on evaluating the use of Forta-Ferro (FF) and Polyvinyl Alcohol (PVA) fibers on the response of moderate and special ductility beams under load cycles. For this reason, eight full-scale specimens, identical in geometry, were subjected to gradual cyclic loading. The specimens included two plain concrete beams with medium and special ductility, three beams with medium ductility and stirrup spacing of one-quarter the effective depth (d/4) and three beams with special ductility, and stirrup spacing of one-half the effective depth (d/2), strengthened with FF and PVA fibers separately. The use of fibers was aimed at reducing the amount of shear reinforcement in flexural members. Here, the variation of parameters including the maximum strength, ultimate strength, stiffness, ductility, damage index, energy dissipation, and equivalent damping was studied. Utilizing FF and PVA fibers improved the performance in beams with moderate ductility when compared to those beams with special ductility. Therefore, in special ductility beams, fibers can be used instead of crossties and in moderate ductility beams, fibers can be added to reduce the ratio of shear reinforcement. Furthermore, increasing the stirrup spacing in the moderate ductility beams from d/4 to d/2 and adding 0.6% FF or 1.5% PVA fibers resulted in behavior similar to those of the moderate ductility beam.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제83권1호
• /
• pp.53-66
• /
• 2022

The main objective of the present research was investigating the effects of a floating wave barrier installed in front of an offshore jacket structure on the wave height, base shear, and overturning moment. A jacket model with the height of 4.55 m was fabricated and tested in the 402 m-long wave flume of NIMALA marine laboratory. The jacket was tested at the water depth of 4 m subjected to the random waves with a JONSWAP energy spectrum. Three input wave heights were chosen for the tests: 20 cm, 23 cm, and 28 cm. Two different cross sections with the same area were selected for the wave barrier: square and rhombus. Results showed that the average decrease in the jacket's base shear due to the presence of a floating wave barrier with square and rhombus cross section was 24.67% and 34.29%, respectively. The use of wave barriers with square and rhombus cross sections also resulted in 19.78% and 33.11% decrease in the jacket's overturning moment, respectively. Hence, it can be concluded that a floating wave barrier can significantly reduce the base shear and overturning moment in an offshore jacket structure; and a rhombus cross section is more effective than an equivalent square section.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.198-208
• /
• 2011

연약 점성지반 위에 상대적으로 낮은 하중의 구조물이 얹어질 때, 상부에 모래층을 두어 지지력을 증진시킬 수 있다. 이와같은 점토 위 모래층이 놓이는 조건에 대한 지지력 검증은 현장에서 평판재하시험 등을 통해 지지력 검증이 어렵기 때문에 설계단계에서부터 정확한 지지력 예측이 필요하다. 따라서, 본 연구는 점토 위 모래층이 놓이는 지반의 지지력 거동을 파악하기 위해 2차원 실내토조실험과 FEM 해석을 수행하였다. 주요 인자로 깊이비 H/B와 지지력비 $q_c/q_s$를 선정하여, 모래층 높이, 점토의 비배수전단강도 그리고 재하 폭을 변수로 하였다. 그 결과, 실내토조실험은 FEM 해석과 적합성이 상당히 높게 나타났다. 이론식과의 비교에 있어서 보다 최신 연구인 Okamura et al.(1998)의 메커니즘보다 관입전단 메커니즘과 그 유사성이 크게 나타났으며, 하중확산 메커니즘의 적용성을 위하여 등가하중확산각을 제시하였다. 또한, $q_c/q_s$에 대하여 무차원 단위의 한계깊이비 $H_f$의 선형 회귀식을 제안하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제3권3호
• /
• pp.189-206
• /
• 2011

Amplification based on empirical relations is widely used for seismic microzonation of urban centers. Amplifications are used to represent the site effects of a particular soil column. Many empirical correlations are available to estimate the amplification of seismic waves. These correlations are based on the ratio of shear wave velocity of foundation/rock to soil velocity or 30 m equivalent shear wave velocity ($Vs^{30}$) and are developed considering deep soil data. The aim of this work is to examine the applicability of available amplification relations in the literature for shallow engineering bedrock sites by carrying out site response studies. Shear wave velocity of thirteen sites having shallow engineering bedrock have been selected for the study. In these locations, the depth of engineering bedrock (> 760 ${\pm}$ 60 m/s) is matched with the drilled bore hole. Shear wave velocity (SWV) has been measured using Multichannel Analysis of Surface Wave survey. These sites are classified according to the National Earthquake Hazards Reduction Program (NEHRP) classification system. Amplifications for an earthquake are arrived for these sites using empirical relations and measured SWV data. Site response analysis has been carried out in SHAKE using SWV and using synthetic and real earthquake data. Amplification from site response analysis and empirical relations are compared. Study shows that the amplification arrived using empirical relations does not match with the site response amplification. Site response amplification is much more than empirical values for same shear wave velocity.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제27권6호
• /
• pp.615-623
• /
• 2015

철근콘크리트 전단벽의 전단강도를 예측하기 위한 기존 연구자들의 스트럿-타이 모델(STM)들은 횡하중 및 상부의 축력에 대한 전단벽의 내부 힘의 흐름과 웨브의 전단철근에 의해 전달되는 전단력의 비율을 명확히 제시하고 있지 않다. 이를 개선하기 위해서, 이 연구에서는 콘크리트 파괴역학의 균열 띠 이론을 기반한 단순한 STM을 개발하였다. 응력이완 스트립을 동반하는 콘크리트 스트럿의 등가유효너비는 중립축 깊이와 콘크리트 유효압축강도 계수로 결정되었다. 균열 띠 확장영역의 전단 전달 메커니즘은 강성법에 의한 트러스 작용으로부터 산정되었다. 웨브 콘크리트 스트럿과 전단철근에 의한 전단 전달력은 응력이완 스트립과 균열 띠 이론을 기반한 에너지평형조건으로부터 유도되었다. 제시된 모델은 Siao와 Hwang et al.의 STM에 비해 150여개의 기존 실험결과의 경향을 잘 예측하였다. 또한, 제시된 STM은 각 변수에 따른 무차원된 전단강도의 경향을 잘 반영하고 있다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제23권5호
• /
• pp.153-162
• /
• 2007

치환공법을 적용하여 연약지반 상에 시공되는 보강토 옹벽에 대해 연약지반의 두께 및 강성, 치환깊이와 옹벽높이의 변화에 따른 옹벽의 거동을 연약지반 압밀현상과 시공단계를 함께 고려하는 유한요소해석으로 검토하였다. 옹벽의 거동은 벽체에 발생하는 변위와 침하량, 옹벽 기초지반에 발생하는 전단변형율로 표현하였다. 거동에 따른 옹벽의 안정성은 변위와 전단변형율의 한계값을 문헌연구로부터 정하고 이를 기준으로 평가하였다. 해석결과로부터, 옹벽의 거동은 연약지반 두께(t)와 강성, 치환깊이(d), 옹벽높이(h)의 변화에 따라 모두 영향을 받지만, 특히 d와 h의 변화에 민감한 것을 규명하였다. 또한, 옹벽의 안정성 유지를 위해 요구되는 d/h 값은 t와 h의 변화에 대하여 크게 영향을 받지 않음을 보였다. 이러한 결과로부터 연약지반 상 보강토 시공 구간 내에서 옹벽 높이가 변화하지만 그 변화정도가 극심하지 않은 경우에, 적정 치환깊이를 d/h로 나타낸 일률적인 값으로 제안할 수 있다는 결론을 얻었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2007년 가을학술발표회
• /
• pp.305-316
• /
• 2007

Free field ground motion during earthquake is significantly affected by the local soil conditions and it is essential for the seismic design to perform the site specific ground response analysis. So, Round Robin Test (RRT) on ground response analysis was performed for three sites in Korea. A total of 12 teams presented the results of ground response analysis with used input soil properties based on own judgement. In this paper, the results of one dimensional equivalent linear analysis presented by 11 teams were compared to evaluate the effect of input soil properties on ground response analysis. Additionally, 4 influence factors on ground response analysis, that is shear wave velocity of soil layer, nonlinear dynamic deformational characteristics, bedrock depth and bedrock velocity were studied for assumed simple soil conditions.