• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제10권2호
• /
• pp.81-88
• /
• 2007

In case of an urban tunnel, the displacement of ground base controls the tunnel design because it is built on shallow and unconsolidated ground many times. There are more insufficiency to describe the ground movement which coincides in the measured result of the situ because the design of an urban tunnel is dependent on the method of numerical analysis used to the existing elastic and elasto-plastic models. We studied about the prediction for the ground movement of a shallow tunnel in unconsolidated ground, mechanism of collapse, and settlement. Also this paper shows comparison with the existing elastic and elasto-plastic model using the unlinear analysis of the strain-softening model. We can model the real ground movement as the increasement of ground surface inclination or occurrence of shear band by using strain-softening model for the result of ground movement of an urban NATM tunnel.

• 터널과지하공간
• /
• 제20권2호
• /
• pp.105-111
• /
• 2010

본 연구에서는 연약지반기초 및 암반사면 거동 계측 도구로서 스파이럴 볼트 변형률계의 적용 가능성을 살펴보고자 한다. 이 변형률계가 지중에 설치되었을 때, 지반에 대한 인발 저항성이 높아 지반 보강용으로 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 유연성의 특징을 가지고 있기 때문에 지반의 거동 상태를 파악하는데 유용하게 이용될 수 있다. 연약지반기초에 대한 스파이럴 볼트의 변형률 계측결과, 변형률 측정 초기에는 안정한 상태를 보이다가 400일이 경과한 시점에서는 스파이럴 볼트 변형률계의 윗부분과 중간부분에서 큰 변화가 관찰되었다. 이러한 변화는 동일한 시기에 강수량 증가와 함께 빈번하게 발생한 진도 1~2의 지진에 의한 영향으로 지반이 이완되어 야기한 것으로 분석된다. 암반사면에 대한 스파이럴 볼트의 변형률 계측결과, 측정시작일로부터 50일 동안에 안정한 상태를 보였으며 50~160일 기간에는 매설길이 4.2 m 지점(P6)의 변형률 게이지에서 가장 큰 변형률을 보였다. 그러나 P6 변형률 게이지를 제외한 나머지 게이지는 특이한 변화를 보이지 않았다. 스파이럴 볼트 변형률계의 측정결과를 종합적으로 살펴보면 측정대상인 연약지반기초와 암반사면은 안정적인 것으로 판단된다. 본 연구에서 소개하는 스파이럴 볼트 변형률계는 연약지반기초 및 암반사면 거동의 모니터링과 동시에 대상지반의 보강에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제25권3호
• /
• pp.291-310
• /
• 2007

Current seismic design guidelines in Japan are diverse in the seismic ground strain estimates, because the concepts on a horizontally propagating wave model are not consistent in various seismic design guidelines including gas, water and other underground structures. The purpose of this study is (a) to derive the analytical methods to estimate the ground strains for incident seismic waves, (b) to develop a statistical estimation technique of the ground strains, and finally (c) to compare the theoretical estimation with the observed data which was measured at 441 sites in the 1999 Chi-Chi Earthquake in Taiwan.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제10권7호
• /
• pp.159-165
• /
• 2009

변형률 쐐기모델은 지반의 변형과 말뚝의 복합적인 상호거동을 반영하는 효과적인 횡방향 지지력 산정방법이며, 국내에서도 근래에 들어 실무에서 그 적용성이 점차 증가하고 있다. 특히 다층지반에서의 변형률 쐐기모델은 아직까지 국내에서 검증된 바가 없어, 다층지반에서 횡방향 하중을 받는 말뚝의 거동을 변형률 쐐기모델로 이해하기 위해서는 충분한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 다층 지반에서도 변형률 쐐기모델이 지반과 말뚝의 복합거동을 모사할 수 있는 유효한 모델인지 확인하기 위하여 모형실험과 수치해석기법으로 그 적용성을 확인해 보았다. 모형말뚝을 이용하여 직접 횡방향 하중을 재하시킴으로써 말뚝의 거동특성을 평가하고, 주면 마찰저항력의 크기로 지반의 변형률을 평가하여 지반의 수동쐐기를 도출하면서 지층의 강성에 따른 수동쐐기의 상태변화를 확인함으로써 다층지반에서의 적용성을 확인하였다. 아울러 수치해석 기법을 이용하여 모형실험을 검증함으로써 모형실험의 신뢰성을 검증하여 변형률 쐐기모델의 적용성을 검증하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.126-133
• /
• 2018

액체로켓엔진은 비행 중에 극심한 진동 환경뿐만 아니라 추진제의 고압, 추력, 극저온 산화제나 고온 연소 가스에 의한 열하중 등의 다양한 정적 하중을 겪는다. 엔진 개발 단계에서는 구조 안정성을 위해 엔진 시스템에 대한 구조 해석과 지상 연소 시험에서 측정된 변형율을 분석이 필요하다. 여기서는 75톤급 엔진의 지상 연소 시험에서 얻어진 변형율 특성을 분석하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제8권3호
• /
• pp.323-359
• /
• 2015

This paper presents an elasto-plastic model for determination of the ground response curve of a circular underwater tunnel excavated in elastic-strain softening rock mass compatible with a nonlinear Hoek-Brown yield criterion. The finite difference method (FDM) was used to propose a new solution to calculate pore water pressure, stress, and strain distributions on periphery of circular tunnels in axisymmetric and plain strain conditions. In the proposed solution, a modified non-radial flow pattern, for the hydraulic analysis, is utilized. To evaluate the effect of gravitational loads and variations of pore water pressure, the equations concerning different directions around the tunnel (crown, wall, and floor) are derived. Regarding the strain-softening behavior of the rock mass, the stepwise method is executed for the plastic zone in which parameters of strength, dilatancy, stresses, strains, and deformation are different from their elasto-plastic boundary values as compared to the tunnel boundary values. Besides, the analytical equations are developed for the elastic zone. The accuracy and application of the proposed method is demonstrated by a number of examples. The results present the effects of seepage body forces, gravitational loads and dilatancy angle on ground response curve appropriately.

• 한국항만학회지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.463-473
• /
• 2000

Reinforcement with geotextiles have been used in the foundation soil to enhance the resistance of embankments to avoid failure through excessive deformation or shear in the foundation. It is improtant to know the amount of the strain and the displacement of buried geotextiles for the verification of the reinforcement behaviour. Full scale trial constructions were performed to check the deformational characteristics of the polyester(PET) mat which was used for the embankment reinforcement. Many instrumentation equipments including surface settlement plates, profile gauges and inclinometer casings were installed to observe the behaviour of the soft ground due to the soil embankment. 60 electrical resistance strain gauges and 9 vibrating wire LVDTs were installed 세 measure the deformation of the polyester mat. Results of various tests and geotextile, waterproofing and protection from the hazard environments were introduced. The proposed instrumentation method was effective for the monitoring or the geotextile behaviour. The direct attachment of electrical resistance strain gauges on the gertextile mat was able to measure small changes of the strain of geotextiles. At the end of the 5 month monitoring, 54 of 60 (93%) strain gauges and 7 of 9 (78%) displacement transducers survived all perils of the compaction impacts and the humidity. And the tensile strain of grotextiles increased as the ground displacement became larger. Though the observed strain of mats under the 3m high embankment load was less than 1%, the magnitudes of the strain according to the mat spreading method were different from each other.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제23권9호
• /
• pp.17-28
• /
• 2007

도심지 지하 터널은 주변 구조물의 존재 하에서 미고결성 저토피고 지반에 건설되는 경우가 많기 때문에 일반 산악 터널이나 대심도 암반층에 건설되는 지하공동과는 달리 터널 주변의 지반 변위, 지표면 침하와 기울기가 터널 설계의 주요인자가 된다. 본 논문은 도심지 NATM 터널의 변형거동에 대한 합리적 해석 방법의 확립을 위한 연구로서 변형률 연화 모델을 이용한 수치해석적인 방법을 통하여 굴착에 따른 지반 평가와 거동 예측을 수행하였다. 적용되어진 변형률 연화모델은 지반이 항복후 전단변형률의 증가에 따른 전단강성와 강도정수의 저하를 고려한 것이다. 현장 계측 결과는 시공중 설계물성치의 재설정에 이용되어졌다. 연화모델의 결과와 현장 계측값과의 비교에서 적용되어진 모델이 지표 침하, 기울기, 지중 침하 및 지중 수평변위의 변형 양상을 어느 정도 재현될 수 있음을 알 수 있었다. 본 논문에서 제안된 모델을 토대로 시공조건이 엄밀한 도심지 터널의 변형거동에 정량적인 평가 및 예측이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제8권1호
• /
• pp.21-30
• /
• 2006

도심지 터널은 미고결성 저토피고 지반에 건설되는 경우가 많기 때문에 지반변위가 터널 설계를 지배하며 설계는 기존의 탄성 및 탄소성 모델을 활용한 수치해석적인 방법에 크게 의존하고 있기 때문에 현장의 계측결과에 부합하는 지반 거동을 묘사하키에는 부족한 점이 많다. 미고결성 저토피고 지반에 대한 터널 굴착시 지반 거동, 붕괴 매카니즘 및 침하량 예측에 관해 연구하였고 변형율 연회를 고려한 비선형 해석을 실시하여 기존의 탄성 및 탄소성 모델과 비교하였다. 도시 NATM 터널의 지반거통을 파악한 결과 미고결성 저토피고 지반의 경우 변형율 연화모델을 적용하는 것이 지표면 침하 기울기가 급해지거나 전단대가 발생하는 등 실제의 지반거동을 현실적으로 모델링 할 수 있었다.

• 국제학술발표논문집
• /
• The 3th International Conference on Construction Engineering and Project Management
• /
• pp.432-439
• /
• 2009

This research project was carried out to develop the technique to assess quantitatively and rapidly the stability of a tunnel by using the measured displacement at the tunnel construction site under excavation. To achieve this purpose, a critical strain concept was introduced and applied to an assessment of a tunnel under construction. The new technique calculates numerically the strains of the surrounding ground by using the measured displacements during excavation. A numerical practical system was developed based on the proposed analysis technique in this study. The feasibility of the developed analysis module was verified by incorporating the analysis results obtained by commercial programs into the developed analysis module. To verify the feasibility of the developed analysis module, analysis results of models both elastic and elasto-plastic grounds were investigated for the circular tunnel design. Then the measured displacements obtained in the field are utilized practically to assess the safety of tunnels using critical strain concept. It was verified that stress conditions of in-situ ground and ground material properties were accurately assessed by inputting the calculated displacement obtained by commercial program into this module for the elastic ground. However for the elasto-plastic ground, analysis module can reproduce the initial conditions more closely for the soft rock ground than for the weathered soil ground. The stability of tunnels evaluated with two types of strains, that is, the strains obtained by dividing the crown displacement into a tunnel size and the strains obtained by using the analysis module. From this study, it is confirmed that the critical strain concept can be fully adopted within the engineering judgment in practical tunnel problems and the developed module can be used as a reasonable tool for the assessment of the tunnel stability in the field.