• 제목/요약/키워드: Geo-centrifuge

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원심모형실험을 이용한 준설토의 침강압밀 거동 특성 (A Study on Characteristic of Sedimentation-Consolidation Conduct for Dredged Soil through Geo-Centrifuge Test)

  • 박현철;강홍식;선석윤;박종서;안광국
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.59-65
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    • 2017
  • 해양 매립 공사는 해저의 해성점토를 해수와 함께 준설하여 매립지로 이동시켜 매립지를 형성시키는 공사이다. 매립지가 형성되는 과정에서 준설토는 침강-퇴적-압밀 과정이 진행되며 이 과정에서 압밀과정은 소요되는 시간과 침하량이 크기 때문에 매립지를 계획하는 해양 매립 공사에서 매우 중요한 결정인자로 사용하게 된다. 준설토의 침하량과 소요되는 시간을 예측하기 위한 방법으로 국내에선 Yano가 제안한 Column 실험이 보편적으로 사용되고 있다. 그러나 Yano의 Column 실험은 준설토의 침강압밀특성을 확인하기 위해 장시간이 필요한 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 장시간이 소요되는 Column 실험의 단점을 보완해 단시간에 준설토의 침강압밀특성을 확인하기 위한 방법으로 원심모형실험을 활용하였다. 그 결과 효율적으로 준설토의 침강압밀특성을 확인하기 위해 원심모형실험을 활용할 수 있는 것으로 사료된다.

Flexible Segment가 설치된 병렬터널의 지진시 동적거동 (Seismic behaviors of twin tunnel with flexible segment)

  • 곽창원;박인준
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.695-702
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    • 2015
  • 원심모형시험은 최근의 기계적, 이론적 발전에 따라 그 활용도와 정확성이 높아지고 있다. 원심모형시험은 원지반 응력을 효과적으로 재현할 수 있으므로 주위 지반 또는 암반과 상호작용을 하는 터널과 같은 지하구조물의 거동을 모사하기 적합하다. 본 연구에서는 병렬 터널의 지진시 동적 거동을 원심모형시험을 통하여 분석하였다. 터널 모델링시 지진에 의해 발생하는 최대 가속도 저감을 위하여 Flexible segment를 고려하였으며 Flexible segment의 두께가 얇은 경우와 두꺼운 경우를 각각 고려하였다. 시험 결과 Flexible segment의 지진시 터널 구조물에 발생하는 최대 가속도 저감 효과를 확인하였다. 그러나 Flexible segment가 얇은 경우 단주기파 적용시 최대가속도의 저감효과는 없었고, 두꺼운 경우 기반암 가속도가 클 경우 보다 효과적임을 확인하였다. 또한 동일 모델에 대하여 3차원 수치해석을 수행하여 지진시 거동을 파악한 결과, 시험 결과와 유사한 경향을 보임을 확인할 수 있었다.

지진발생시 과잉간극수압비의 증가에 따른 지중 매설구조물의 거동 (Behavior of Buried Geo-structures due to Increase of Excess Pore Water Pressure Ratio During Earthquakes)

  • 강기천
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권12호
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    • pp.27-37
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    • 2011
  • 강한 지진 발생 시 뒤채움내의 과잉간극수압의 증가에 의해 지반이 액상화 되었을 때, 주변의 액상화 지반보다 작은 단위중량을 가진 지중 매설구조물은 부상하는 현상이 발생한다. 뒤채움에서의 과잉간극수압의 증가와 지중 매설 구조물 부상량의 관계를 설명하기 위해 동적 원심모형 실험을 수행되었다. 본 연구에서는, 매설구조물의 부상현상에 영향을 미치는 요인으로써 직접요인과 간접요인이 실험에 고려되었다. 이러한 요인들 중에, 과잉간극수압비의 증가에 영향을 주는 중요한 요인은 직접요인으로써의 지하수위, 뒤채움의 상대밀도, 그리고 입력 지진가속도의 크기이다. 그리고 이 요인들은 지중 매설구조물의 부상량에도 크게 영향을 주는 것으로 나타났다.

원심모형실험을 통한 준설토의 퇴적 특성 (Sedimentation Characteristics of Dredged Soil by Geo-Centrifuge)

  • 안광국;이규환;허열;강홍식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.49-55
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    • 2014
  • 준설매립지반은 다양한 현장조건과 준설토의 침강-퇴적-자중압밀 과정에서 형성되기 때문에 현장조건 및 준설토의 특성에 따라 준설매립지반의 거동이 좌우된다. 준설매립지반은 준설토의 특성에 따라 서로 다른 분리퇴적층이 조성되기 때문에 다양한 현장조건과 준설토의 침강-퇴적-자중압밀특성을 고려할 수 있는 실험방법이 필요하다. 이에 본 연구에서는 현장조건인 펌프의 투기속도와 준설토의 특성에 따른 준설토의 침강-퇴적 양상을 확인하기 위하여 원심모형실험과 Laser Particle Size Analyzer를 수행하였다. 그 결과 모래 준설토 및 조립질과 세립질 흙이 혼합된 준설토는 입자에 따라 분리 퇴적되는 양상으로 나타났으며, 점성 준설토는 매립공간의 바닥면과 평행하게 퇴적되는 양상으로 나타났다.

SCP 및 GCP로 개량된 복합지반의 변위 양상에 관한 원심모델링 (Centrifuge Modeling on Displacement Shapes of Composite Ground Improved by SCP and GCP)

  • 허열;정소전;이처근;안광국
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.57-66
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    • 2006
  • 본 연구에서는 모래다짐말뚝(SCP) 및 쇄석다짐말뚝(GCP)으로 개량된 복합 지반의 응력 분담비, 말뚝 및 지반의 변형형태를 파악하기 위하여 말뚝의 치환율(20%, 40%, 60%)을 변화시키면서 연성재하 원심모형실험을 수행하였다. 실험결과, 동일 치환율에서 쇄석 다짐말뚝에 작용하는 응력이 모래다짐말뚝에 작용하는 응력보다 크게 나타났다. 치환율 40%에서 쇄석다짐말뚝으로 개량된 연약점토지반의 평균 응력분담비가 모래다짐말뚝을 설치한 경우보다 약간 크게 나타났다. GCP는 팽창파괴가 발생되었으며, SCP는 팽창 및 전단파괴가 동시에 발생함을 확인할 수 있었다.

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원심모형 실험기의 실시간 무선데이터 측정시스템 구축 (Development of real-time wireless data measurement technique on Centrifugal experiment)

  • 이종필;김유석;박진우
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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    • pp.1289-1293
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    • 2010
  • A slipring or FORJ are usually adopted in order for power supply of Geo-centrifuge and input/output data acquisition. Since using slipring causes quite a lot electrical noise, an optical communication using FORJ becomes more general for data acquisition. Such data acquisition devices, however, require frequent maintenance and replacement due to deterioration by long term usage. DICT has set up a real-time wireless date acquisition system using wireless communication technology instead of FORJ. The system enables a remote measurement at any inertial acceleration field up to 100g level and provides as same performance as FORJ. The priority of this system is to use a normal modem substituting a special FORJ.

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대형 지반시험장비의 개발 및 구축 (Development and Installation of Large-scale Geotechnical Testing Facilities)

  • 서민우;하익수;김용성;박동순
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.1233-1240
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    • 2005
  • As the geotechnical technologies have grown, the size of civil structures has become bigger than before, thereby requiring large-scale geotechnical testing equipments which can evaluate the mechanical behavior of large size testing materials such as gravel, crushed rock and so on. These kind of large testing equipments are usually used to evaluate the mechanical characteristics of large size material which are applied in the large infra structures like dam, seashore structure, coastal landfill, soil-structure interaction and seismic response of large-scale structure. In this research, state-of-the-art information in the field of geotechnical engineering was collected and summarized for such large-scale experimental equipments as large-scale geo-centrifuge, large-scale triaxial testing machine, large-scale direct shear testing apparatus and large-scale oedometer.

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Nonlinear Seismic Analysis of U-Shaped Cantilever Retaining Structures

  • Sadiq, Shamsher;Park, Duhee;Yoo, Jinkwon;Yoon, Jinam;Kim, Juhyung
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제18권11호
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    • pp.27-33
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    • 2017
  • Nonlinear dynamic analysis is performed to calculate the response of U-shaped cantilever retaining structure under seismic loading using the finite element (FE) analysis program OpenSees. A particular interest of the study is to evaluate whether the moment demand in the cantilever can be accurately predicted, because it is an important component in the seismic design. The numerical model is validated against a centrifuge test that was performed on cantilever walls with dry medium dense sand in backfill. Seismic analysis is performed using the pressure-dependent, multi-yield-surface, plasticity based soil constitutive model implemented in OpenSees. Normal springs are used to simulate the soil-structure interface. Comparison with centrifuge show that FE analysis provides good estimates of both the acceleration response and bending moment. The lateral earth pressure near the bottom of the wall is overestimated in the numerical model, but this does not contribute to a higher prediction of the moment.

Investigation of Effect of Input Ground Motion on the Failure Surface of Mountain Slopes

  • Khalid, Muhammad Irslan;Pervaiz, Usman;Park, Duhee
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제22권7호
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    • pp.5-12
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    • 2021
  • The reliable seismic stability evaluation of the natural slopes and geotechnical structures has become a critical factor of the design. Pseudo-static or permanent displacement methods are typically employed to evaluate the seismic slope performance. In both methods, the effect of input ground motion on the sliding surface is ignored, and failure surface from the limit equilibrium method is used. For the assessment of the seismic sensitivity of failure surface, two-dimensional non-linear finite element analyses are performed. The performance of the finite element model was validated against centrifuge measurements. A parametric study with a range of input ground motion was performed, and numerical results were used to assess the influence of ground motion characteristics on the sliding surface. Based on the results, it is demonstrated that the characteristics of input ground motion have a significant influence on the location of the seismically induce failure surface. In addition to dynamic analysis, pseudo-static analyses were performed to evaluate the discrepancy. It is observed that sliding surfaces developed from pseudo-static and dynamic analyses are different. The location of the failure surface change with the amplitude and Tm of motion. Therefore, it is recommended to determine failure surfaces from dynamic analysis

연약지반상 고성토 교대구간의 지반거동 특성 (Characteristics of Ground Movement in High Filling Abutment on Soft Ground)

  • 허열;송석철;안광국;오승탁;서상구
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제9권7호
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    • pp.13-23
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    • 2008
  • 본 연구에서는 모래다짐말뚝으로 개량된 점성토 지반에 고성토시 발생될 수 있는 측방유동과 교대의 안정성을 파악하기 위하여 원심모형실험과 수치해석을 수행하였다. 원심모형실험과 수치해석은 교대 배면구간을 EPS로 성토한 경우(Case 1)와 토사로 성토한 경우(Case 2)에 대하여 수행하였으며, 모형실험시 교대와 성토체에 potentiometer를 설치하여 교대상부의 수직변위와 수평변위 및 성토체의 수직변위를 측정하였다. 원심모형실험결과 Case 1에서 교대의 수평변위는 1.4cm 정도로 해석결과와 거의 일치하며, 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다. 반면, Case 2에서 교대의 수평변위는 12cm 정도로 해석결과에 비해 18% 정도 크게 평가되었으며, 허용기준을 초과하는 것으로 나타났다. 해석결과 Case 1에서 말뚝의 최대수평변위는 1.26cm로 허용 수평변위 기준(1.5cm)을 만족하는 것으로 나타난 반면, Case 2에서 말뚝의 최대 수평변위는 1.005m로 허용기준을 크게 초과하는 것으로 나타났다.

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