• 제목/요약/키워드: PM4-Sand model

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액상화 저항곡선과 실내실험에 기반한 구성모델 입력변수의 산정 (Evaluation of Input Parameters in Constitutive Models Based on Liquefaction Resistance Curve and Laboratory Tests)

  • ;;유병수;김성렬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.35-46
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    • 2020
  • 액상화 구성모델의 입력변수는 실내외 실험 등을 통해 지반 및 하중 조건에 적합한 값을 결정하는 것이 중요하지만, 설계 실무에서는 시험수행의 어려움 등으로 입력변수의 결정 및 해석결과의 검증이 어려웠다. 본 연구에서는 반복 직접전단시험에 대한 수치모델링을 수행하여 액상화 구성모델 중 Finn 모델과 PM4Sand 모델의 적용성을 분석하였다. 그 결과, Finn 모델은 과잉간극수압의 최대값 도달시점은 모사할 수 있었지만 항복 이후의 과잉간극수압 응답 및 응력-변형률 거동을 모사하는데 한계가 있었다. 이에 반해, PM4Sand 모델은 액상화 도달시점 및 및 액상화 이후의 응력-변형률 거동을 잘 모사할 수 있었다. 최종적으로, 설계조건에 맞는 액상화 저항전단응력비 CRR을 모사할 수 있는 액상화 모델의 입력변수 산정절차를 제안하고 PM4Sand 모델의 입력변수를 산정하는 간편식을 제안하였다.

황사의 크기 및 침착량에 대한 수치 모의 (A Numerical Study on the Size and Depositions of Yellow Sand Events)

  • 정관영;박순웅
    • 한국대기환경학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.191-208
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    • 1998
  • Estimations of dry and wet depositions in Korea and the size distributions of yellow sand above Korea have been carried out using the Eulerian aerosol model with the simulated meteorological data from the SNU mesoscale meteorological model. The estimated particle size distribution in Korea shows a bimodal distribution with peak values at 0.6 pm and 7 pm and a minimum at 2 pm in the lower layer However, as higher up, the bimodal distribution becomes an unimodal distribution with a peak value at 4∼5mm. Among the total amount of yellow sand deflated in the source regions , the dry and wet deposition fluxes were about 92%, and about 1.3∼0.5%, repectively, and the rest(5∼6%) is suspended in the air, Most of dust lifted in the air during the clear weather is deposited in the vicinity of the source regions by dry deposition and the rest undergoes the long -range transport with a gradual removal by the wet deposition processes. Over Korean peninsula, the total amount of yellow sand suspended in the air was about 6∼8% of the emissions in the source region and the dry and wet deposition fluxes were about 0.005∼0.7% and 0.003∼0.051% of the total emitted amount, repectively. It is estimated that 2.7∼8.9 mesa-tons of yellow sand is transported annually over the Korean peninsula with the annual mean dry deposition of 2.1∼490 kilo-tons and the annual mean wet deposition of 1.5∼65 kilo-tons.

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동적수치해석을 이용한 액상화로 인한 철도제방 피해도 평가법 개발 연구 (A Study on Evaluating Damage to Railway Embankment Caused by Liquefaction Using Dynamic Numerical Analysis)

  • 하익수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권11호
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    • pp.149-161
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 철도제방의 액상화 피해와 관련된 연구결과로부터 철도제방의 액상화에 따른 피해도 평가지표를 선정하고, 동적수치해석으로부터 선정된 지표와 제방 마루침하량과의 상관관계를 확인하고, 이러한 상관관계를 이용하여 철도제방의 액상화 피해도 평가기법을 개발하는 것이다. 액상화로 인한 철도제방의 피해사례 및 피해유형을 분석하고, 다른 구조물의 액상화 피해평가법을 참고하여, 제방높이(H), 비액상화층두께(H1), 액상화가능지수(LPI)를 철도제방의 액상화 피해도 평가지표로 선정하였다. 본 연구에서 철도제방에 대한 동적유효응력해석을 위한 기초지반의 액상화 구성모델은 PM4-Sand model을 적용하였다. 해당 구성모델은 철도제방에 대하여 수행된 기존의 동적원심모형실험 결과와의 비교로부터 모델의 실효성이 우선 검증되었다. 국내 호남고속철도 제방 549개소 기초지반 자료 중 액상화 발생이 가능한 9개 부지를 선정하고, 선정 부지 철도제방 단면에 대해 2가지 크기 수준의 2가지 지진파, 즉, 총 4개의 지진파를 입력하중으로 하는 동적수치해석을 수행하였다. 수치해석 결과로부터 선정된 평가지표들과 제방 마루침하량과의 상관성을 확인하였고, 이러한 상관성을 이용하여 작성한 도표를 이용하여 철도제방의 액상화 피해도를 간편하게 평가할 수 있는 방법을 제안하였다.

Comparison of numerical and analytical solutions for reinforced soil wall shaking table tests

  • Zarnani, Saman;El-Emam, Magdi M.;Bathurst, Richard J.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제3권4호
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    • pp.291-321
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    • 2011
  • The paper describes a simple numerical FLAC model that was developed to simulate the dynamic response of two instrumented reduced-scale model reinforced soil walls constructed on a 1-g shaking table. The models were 1 m high by 1.4 m wide by 2.4 m long and were constructed with a uniform size sand backfill, a polymeric geogrid reinforcement material with appropriately scaled stiffness, and a structural full-height rigid panel facing. The wall toe was constructed to simulate a perfectly hinged toe (i.e. toe allowed to rotate only) in one model and an idealized sliding toe (i.e. toe allowed to rotate and slide horizontally) in the other. Physical and numerical models were subjected to the same stepped amplitude sinusoidal base acceleration record. The material properties of the component materials (e.g. backfill and reinforcement) were determined from independent laboratory testing (reinforcement) and by back-fitting results of a numerical FLAC model for direct shear box testing to the corresponding physical test results. A simple elastic-plastic model with Mohr-Coulomb failure criterion for the sand was judged to give satisfactory agreement with measured wall results. The numerical results are also compared to closed-form solutions for reinforcement loads. In most cases predicted and closed-form solutions fall within the accuracy of measured loads based on ${\pm}1$ standard deviation applied to physical measurements. The paper summarizes important lessons learned and implications to the seismic design and performance of geosynthetic reinforced soil walls.

신항만 해사 매립 공사시 비산먼지 발생량 산정 및 주변영향평가 (Estimation of Fugitive Dust Emission and Impact Assessment in Constructing the New Port by Reclamation of Sea Sand)

  • 최원준;조기철;이은용;나하영;이순규;오광중
    • 환경영향평가
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    • 제15권4호
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    • pp.237-247
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    • 2006
  • In case of studied area located around the sea, the data measured from the regional meteorological office is highly different from the local weather data because the diffusivity of fugitive dust varies considerably with meteorological conditions. Especially, it is very difficult to predict the amount of fugitive dust accurately as wind speed remains high frequently. In this study, the fluxes of suspended particulates as a function of the friction velocity were applied to consider the effect of wind speed on the amount of fugitive dust generated from the reclamation site. The amount of fugitive dust estimated as mentioned above was simulated by using ISCST3 model. As a result, in case of using only the Fugitive Dust Formula which is usually used in Environment Impact Assessment, the predicted $PM_{10}$ concentrations with points were $43.4{\sim}67.8{\mu}g/m^3$. However, in case of applying to the flux of suspended particulates, the predicted values of $PM_{10}$ with points were $43.3{\sim}69.1{\mu}g/m^3$, $49.5{\sim}90.4{\mu}g/m^3$ and $76.0{\sim}182.6{\mu}g/m^3$ with the wind speeds of 4.4, 5.8 and 7.7m/s, respectively. It could be possible to predict the amount of fugitive dust accurately because these predicted values were similar to the measured values. Consequently, we can establish alternatives for reduction of fugitive dust in this area damaged by fugitive dust which is caused by wind.

해수 순환 여과 양식 시설의 여과 재료별 암모니아 제거 능력 (Ammonia Removal Capacities of Several Filter Media in a Seawater Recirculating Aquaculture System)

  • 전임기;손맹현;조재윤;이종문
    • 한국양식학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.261-271
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    • 1997
  • 해수 순환여과식 양식 시스템의 여과 재료별 암모니아 제거 능력을 정량적으로 평가하기 위하여 5종류의 침지식 여과 재료인 모래(직경 2-3 mm), 산호사 (직경 30-50 mm), 자갈 (직경 20-40 mm), 폴리에틸렌 망 (네트론) 및 플라스틱 파판(스카이라이트)의 암모니아 제거량과 산소 소비량을 측정하고 그리고 회전원판식 여과 재료의 암모니아 제거량을 측정하여 비교하였다. 실험 기간중 사육조의 암모니아 농도는 0.052-0.904(평균 0.338$\pm$0.219) mg/l였고, 수온은 19.2-21.4 (평균 20.2$\pm0.58) ^{\circ}C$의 범위였으며 사육수의 암모니아 농도 (x : mg/l)에 대한 여과 재료별 단위 용적당 일간 암모니아 제거량 (y : g/m supper(3)/day)의 1/2-order kinetic 식과 1일 평균 암모니아 제거량(g/m supper(3)/day)은 다음과 같다. 모래 : Y=135.5X 상(0.5)-25.1 (r 상(2)=0.8110), 45.1 자갈 Y=43.7X 상(0.5)-5.5 (r 상(2)=0.2596), 17.1 산호사 : Y=125.1X 상(0.5)-33.0 (r 상(2)=0.7307), 31.8 폴리에틸렌 망 : Y=87.4X 상(0.5)-20.1 (r 상(2)=0.6780), 25.2 플라스틱 파판 : Y=71.1X 상(0.5)-17.6 (r 상(2)=0.5206), 19.2 회전원판 : Y=127.6X 상(0.5)-33.4 (r 상(2)=0.7146), 32.8 사육조의 용존산소 농도 범위 3.8-7.5 (평균 5.7$\pm0.98)\;mg/\ell$ 에서의 여과 재료 단위 용적($m^3$/day))당 1일 산소 소비량은 모래, 산호사, 폴리에틸렌망을 이용한 여과조에서 각각 442.1, 291.1, 및 236.9 g/$m^3$/day 로 모래 여과조의 산소 소비량이 가장 많았으며, 자갈과 플라스틱 파판은 각각 135.6 및 134.2 g/$m^3$/day로 가장 적었다. 한편 회전원판 여과조는 물에 노출되는 구조적 특성 때문에 산소 소비량 측정은 불가능하였다.

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백서 동종이식 심장모델에서 기계적 경심근 혈관재형성의 심근 혈류 개선 효과 : 급성기 모델 (Myocardial Perfusion after Transmyocardial Mechanical Revascularization in Rat Heart Transplant Model, Acute Model)

  • 신성호;정원상;강정호;전양빈
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제38권7호
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    • pp.468-475
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    • 2005
  • 말기 허혈성 심질환 환자에서의 경심근 혈관재형성(Transmyocardial revascularization)은 다양한 임상 결과를 보인다. 저자는 백서의 동종 이식 심장 급성 심근 경색 모델에서 다공 정맥 캐뉼라를 이용해 심실-심근간 통로를 개통하여 초기 심근 재관류 효과와 혈관신생에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 총 30마리의 심장 이식 백서를 대상으로 이식심장의 좌관상동맥 근부를 결찰하여 심근경색을 유발하고, 측면에 구멍을 뚫은 22G정맥 캐뉼라를 좌심실 내로 삽입하여 10분간 관류를 시킨 후 제거하였다. 각 단계에서 도플러 초음파와 심전도를 측정하여 좌관상동맥의 혈류와 심박동수, QRS 크기를 비교하였다. 이후 1주일간 관찰하여 안락사시킨 후 이식 심장에서 심근 내 통로의 개통성과 혈관신생을 관찰하였다. 걸과: 좌관상동맥 결찰 후($239.1\pm61.7$회/분)와 경심근 다공 캐뉼라 삽입후($235.8\pm58.0$회/분) 심박동수는 결찰 전($277.6\pm40.3$회/분)보다 느렸다(각각 P=0.017, 0.007). QRS 크기는 결찰 전 $3.6\pm3.3mm$, 결찰 후 $2.8\pm3.3m$, 다공 캐뉼라 삽입 후 $2.4\pm2.2mm$로 세 군간에 차이가 없었다. 도플러 초음파 검사에서도 좌관상동맥 혈류량의 평균 최고치와 평균 중간치가 결찰전 $2.11\pm0.17kHz$$1.25\pm0.22kHz$에서 결찰 후 $0.83\pm0.15 kHz$$0.38\pm0.11kHz$로 의미 있게 감소하였고 (p<0.05), 캐뉼라 삽입후$0.61\pm0.05kHz$$0.33\pm0.05 kHz$로 결찰 후 값과 비교할 때 큰 차이가 없었다. Hematoxylin-eosin, Masson-Trichrome 염색을 이용한 병리학적 검사상 1예를 제외하고 초기 통로의 개통성을 확인할 수 없었으나, 1예에서 혈관 증식이 관찰되었다. 걸론: 결론적으로 동종이식 심장의 급성 심근경색 모델에서 경심근 혈관재형성은 초기에 경심근 통로를 통한 혈류와 관류 효과를 유발하지 않았지만 일부에서 혈관신생이 일어나 장기적으로 혈관신생의 가능성을 확인할 수 있었다.

Unidirectional cyclic shearing of sands: Evaluation of three different constitutive models

  • Oscar H. Moreno-Torres;Cristhian Mendoza-Bolanos;Andres Salas-Montoya
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제35권4호
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    • pp.449-464
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    • 2023
  • Advanced nonlinear effective stress constitutive models are started to be frequently used in one-dimensional (1D) and two-dimensional (2D) site response analysis for assessment of porewater generation and liquefaction potential in soft soil deposits. The emphasis of this research is on the assessment of the implementation of this category of models at the element stage. Initially, the performance of a coupled porewater pressure (PWP) and constitutive models were evaluated employing a catalogue of 40 unidirectional cyclic simple shear tests with a variety of relative densities between 35% and 80% and effective vertical stresses between 40 and 80 kPa. The authors evaluated three coupled constitutive models (PDMY02, PM4SAND and PDMY03) using cyclic direct simple shear tests and for decide input parameters used in the model, procedures are recommended. The ability of the coupled model to capture dilation as strength is valuable because the studied models reasonably capture the cyclic performance noted in the experiments and should be utilized to conduct effective stress-based 1D and 2D site response analysis. Sandy soils may become softer and liquefy during earthquakes as a result of pore-water pressure (PWP) development, which may have an impact on seismic design and site response. The tested constitutive models are mathematically coupled with a cyclic strain-based PWP generation model and can capture small-strain stiffness and large-strain shear strength. Results show that there are minor discrepancies between measured and computed excess PWP ratios, indicating that the tested constitutive models provide reasonable estimations of PWP increase during cyclic shear (ru) and the banana shape is reproduced in a proper way indicating that dilation and shear- strain behavior is well captured by the models.