• 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.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권1C호
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• pp.27-35
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• 2012

선반식 옹벽에서 선반은 옹벽에 작용하는 전체 수평토압의 크기를 줄여주며, 이로 인해 구조물의 전체적인 안정성이 향상된다. 이 연구에서는 아직 국내에서는 연구가 진행된 바 없는 선반식 옹벽에 작용하는 토압분포를 파악하고 캔틸레버식 옹벽에 작용하는 토압분포와 비교하기 위하여 모형시험을 실시하였다. 또한 흙 종류와 옹벽 배면의 굴착각도를 달리하여, 흙종류와 되메움 조건이 캔틸레버식 옹벽과 선반식 옹벽에 작용하는 토압의 변화에 미치는 영향을 파악하였다. 모형시험결과 선반의 설치로 인하여 발생하는 선반식 옹벽의 토압감소는 캔틸레버식 옹벽과 비교할 경우에 뚜렷하게 발생하였고, 옹벽에 발생하는 수평변위도 선반식 옹벽이 캔틸레버식 옹벽에 비해서 작게 발생하는 것으로 나타났다. 또한 캔틸레버식 옹벽에 비해서 선반식 옹벽의 전도파괴에 대한 안정성이 상대적으로 높은 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.83-90
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• 2004

보강토 공법은 공사비가 저렴하고 시공이 용이하다는 점에서 토목공학 분야의 실용적 측면에서 가치가 있으며 기술자에게 큰 매력을 줄 수 있을 만큼 그 구조가 충분히 단순하다는 것이다. 본 논문에서는 5개 현장을 대상으로 각종 계측기를 매설하여 보강토 옹벽 벽체에 작용하는 수평토압과 보강재의 인장변형률 및 인장응력, 전면블록의 수평변위 등을 측정하여 보강토 옹벽의 안정성 및 토압특성을 평가하였다. 평가 결과, 보강토 옹벽은 전면블록의 수평변위의 경우 0.19∼0.76%로 작게 평가되었으며, 보강재의 최대인장변위는 0.66∼1.98%로 경험적으로 고려되는 보강재의 설계 인장변형률인 5%에 휠씬 못 미치는 것으로 평가되었다. 한편, 토압분포 특성은 기존 설계 방법에 이용되는 랭킨 이나 쿨롱 토압 분포 형태와 달리 연성 토류벽체에 작용하는 사다리꼴 형태의 토압분포를 나타내었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.449-456
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• 1999

The concrete wall is the most useful of retaining structure which can obtain the engineering stability, but has problems that is not friendly with nature environment in a fine view, such as poor rear drainage, and shrinkage crack by temperature difference, etc. Because of this problems, the research for a segmental crib retaining wall has been performed. A segmental crib retaining wall is quickly and easily erected because is possible to be erected as the individual members, and is not sensitive to differential settlement and earthquakes. Also, it shows effective drainage and has a friendly advantage with nature environment because of being able to be planted with vines and shrubs in retaining walls The design of crib retaining walls has traditionally been based on classical soil mechanics theories. These theories, originally derived by Rankine(1857) and Coulomb(1776), assume that the wall acts as a rigid body. This assumption results in failure being predicted by either monolithic overturning or base sliding mechanisms. However, the wall consists of individual members which have been created a three dimensional grid. This grid confines an fill mass which becomes part of the wall. The filled wall resists the earth pressure with the same mechanism of classical gravity walls. Because of the flexibility of the individual segment, it allows relative movement between the individual members within the wall. The three dimensional flexible grid leads to stress redistribution when the wall is subjected to external or fill loads. Due to the flexibility and the stress redistribution, the failure of segmental crib wall consists of not only overturing and base sliding but the local deformation and the failure between the segmental members. It has been researched in the field that due to this flexibility and load redistribution, serviceability failure of segmental crib walls is unlikely to be due to overturning or base sliding. Therefore, in this study, the relative displacement appearance of retaining wall due to variation of inclination is measured to examine this behavior characteristics. Also, the behavior characteristics of retaining walls by surcharge load, and location of acting point of retaining wall rear, and the displacement characteristics and deflections are estimated about the existence and nonexistence of Rear Stretcher performing an role in transmitting earth pressure of Header and Stretcher organizing retaining walls. This research focuses on the characteristics due to the behavior of retaining walls. This research focuses on the characteristics due to the behavior of retaining walls.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.395-402
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• 2000

Recently, the deep excavations have been peformed to utilize the under ground space. As the ground excavation is deeper, the damage of the adjacent structure and the ground occurs frequently. The analysis of the retaining structures is necessary to the safety of the excavation works. There are many methods such as elasto-plastic, FEM, and FDM to analyze the displacement of the retaining structure. The elasto-plastic method is generally used in practice. In this thesis, GEBA-1 program by the Nakamura-Nakajawa elasto-plastic method was developed. The program for Windows was used the Visual Basic 6.0, and the Main of the program consists of three subroutines, SUB1, SUB2, and SUB3. The lateral displacement of the wall was analyzed by the developed program GEBA-1, SUNEX, and EXCAD, and compared with the measured displacement by the Inclinometer(at three excavation work sites). The excavation method of each site is braced retaining wall using H-pile. Each excavation depth is 14m, 14m, or 8.2m. The results of the analyses are the followings ① In the multi-layer soil, the lateral displacement by the GEBA-1 and EXCAD which is considering the distribution of the strut load is equal to the measured displacement. Elasto-plasto programs can't consider the change of the ground water in clay. Therefore, the analysis displacement was expected only 20% of the measured wall displacement. ③ At the final excavation step, the maximum lateral displacement of analysis and field occurred 7∼18m at the 85∼92% of the excavation depth. ④ The maximum lateral displacement in clay, as 50mm, occurred on the ground surface.

• Geomechanics and Engineering
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• 제13권4호
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• pp.601-619
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• 2017

Cantilever retaining wall movements generally depend on the intensity and duration of ground motion, the response of the soil underlying the wall, the response of the backfill, the structural rigidity, and soil-structure interaction (SSI). This paper investigates the effect of material properties on seismic response of backfill-cantilever retaining wall-soil/foundation interaction system considering SSI. The material properties varied include the modulus of elasticity, Poisson's ratio, and mass density of the wall material. A series of nonlinear time history analyses with variation of material properties of the cantilever retaining wall are carried out by using the suggested finite element model (FEM). The backfill and foundation soil are modelled as an elastoplastic medium obeying the Drucker-Prager yield criterion, and the backfill-wall interface behavior is taken into consideration by using interface elements between the wall and soil to allow for de-bonding. The viscous boundary model is used in three dimensions to consider radiational effect of the seismic waves through the soil medium. In the seismic analyses, North-South component of the ground motion recorded during August 17, 1999 Kocaeli Earthquake in Yarimca station is used. Dynamic equations of motions are solved by using Newmark's direct step-by-step integration method. The response quantities incorporate the lateral displacements of the wall relative to the moving base and the stresses in the wall in all directions. The results show that while the modulus of elasticity has a considerable effect on seismic behavior of cantilever retaining wall, the Poisson's ratio and mass density of the wall material have negligible effects on seismic response.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.637-647
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• 2019

In this study, we analyzed seismic behavior of reinforced earth retaining wall through the model test in order to characterize the behavior of reinforced earth retaining wall during earthquake. A scale model test was performed based on similitude ratio in accordance with law of similitude due to time and financial constraints on real scale modeling experiments. Seismic resistance characteristics of each seismic waves were analyzed by assessing the variations measured through excitation of the excited acceleration of 0.05g, 0.1g, 0.15g, and 0.2g. The results of this study, it would be important to obtain reasonable and abundant data on ground properties and seismic design in preparation for earthquakes when assessing the safety of block type reinforced earth retaining wall confined to model experiment. Acquisition of those data and systematic analytical techniques are considered likely to have a significant effect on the decrease of structure damage caused by earthquakes in Korea which has recently witnessed frequent occurrence of earthquakes.

• 터널과지하공간
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• 제17권5호
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• pp.350-359
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• 2007

노천광산이나 도로 철도의 대절토사면 등은 급경사를 형성하며 대부분이 토양층을 포함하지 않는 암반층으로 구성되어 있다. 그러나 암반 비탈면은 풍화와 파쇄가 발달해 있으며 경사가 심하여 표면침식에 의한 탈락과 붕괴가 빈번히 발생되고 있다. 이러한 암반 비탈면의 붕괴억제 등 토압의 지지를 위해 가장 널리 쓰이는 토류 구조물로는 현장 타설식 콘크리트 옹벽이나 석축 등이 있으며, 기존의 옹벽이 가지고 있는 문제점을 극복하기 위해 개발되고 있는 구조물로 기성 부재를 결합하여 시공하는 조립식 격자옹벽이 사용되고 있다. 본 연구에서는 조립식격자옹벽의 변형거동을 평가하기 위해 배면 strecher의 형상과 벽체의 높이와 경사에 따른 실내모형 실험을 수행하였다. 모형실험을 통해 옹벽경사의 변화에 따른 상대적인 변위를 측정하고 위치별 변위 특성을 분석하였다. 또한 옹벽을 구성하는 header와 strecher 중 상부하중 전달의 역할을 수행하는 rear strecher의 유 무와 rear strecher의 형태에 따른 옹벽의 거동특성, 옹벽 배면채움재의 변위 특성 및 작용점의 위치를 측정하고 조립식 격자 옹벽의 하중-변위 특성을 관찰하였다. 실험결과 조립식 격자 옹벽의 파괴는 옹벽의 높이가 감소함에 따라 파괴하중이 급격히 증가하고 최대변형률의 크기가 크게 감소하였다. 또한 동일한 경사와 높이에서 rear strecher의 형태는 최대수평변위 발생위치와 변형의 크기에 크게 영향을 주지 않으며 벽체의 경사에 더 큰 영향을 받고 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권12호
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• pp.59-64
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• 2018

보강토옹벽에 발생되는 손상은 전면벽체부, 기초부, 배수로, 상부사면으로 구분하여 발생되고 있다. 보강토옹벽의 손상은 주로 배수문제로 인한 손상이 현장에서 많이 발생되는데, 이 중 제설염에 의한 손상이 최근에 사례화 되고 있는 실정이다. 최근 이상기후로 인해 겨울철에 사용되어지는 제설염의 양이 점점 늘어나고 있다. 이 제설염은 콘크리트 구조물을 열화시키는데, 여기서 보강토옹벽도 예외는 아니다. 배수통로를 통해 뒤채움부로 유입된 염해 성분이 보강토옹벽의 전면벽체를 열화시키는 사례가 최근 발생되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 교량의 교대부에 시공된 보강토옹벽의 손상원인을 분석하고, 이에 대한 대책에 대한 분석 연구를 수행하였다. 연구 결과, 교량 교대부의 신축이음장치나 상부 구조에서 집수된 배수계통을 통해 유입된 염해 성분이 보강토옹벽 뒤채움부로 유입되어 손상이 발생되는 것으로 나타났다. 따라서, 배수체계를 개선하고 전면벽체의 강성을 회복하는 방안을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.2382-2389
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• 2012

일반적으로 높이가 높아짐에 따라 옹벽의 안정성과 경제성은 작아지는데 이런 경우 선반식 옹벽이 효과적으로 사용될 수 있다. 선반식 옹벽의 선반은 전체 토압을 감소시켜주어 옹벽의 안정성을 향상시켜준다. 이 연구에서는 일반적으로 선반이 설치되는 위치인 지표면으로부터 0.4H지점에 선반을 설치한 선반식 옹벽과 캔틸레버식 옹벽에 작용하는 토압분포에 대한 모형시험 결과를 수치해석 프로그램과 이론해를 이용한 토압과 비교하여 선반식 옹벽에 발생하는 토압 경감효과를 확인하고자 하였다. 모형시험결과와 유한요소해석 프로그램 및 이론해에 의한 토압산정 결과를 종합해 볼 때 선반식 옹벽은 캔틸레버식 옹벽에 비해서 수평토압이 감소하는 것을 알 수 있고, 선반을 설치하여 발생하는 토압의 감소효과는 뚜렷한 것으로 나타났다.