• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.174-181
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• 2002

The paper presents an effective analytical method for SSI systems which can have separation or sliding at the soil-structure interface. The method is based on a hybrid approach which combines a linear SSI code KIESSI-2D in frequency domain with a commercial finite element package ANSYS to obtain nonlinear dynamic responses in time domain. The method is applied to a 2-D underground box structure which experiences separation and sliding at the soil-structure interface. Material nonlinearity of the concrete structure is also included in the analysis. Effects of the interface conditions are examined and some critical factors affecting the seismic performance of underground structures are identified.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.607-616
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• 2012

지속적인 터널 건설의 증가는 터널 내 대기질 관리에 대한 필요성을 점증시키고 있어 측정 및 모델 모사를 통한 터널 내 대기질 거동에 대한 연구를 수행하였다. 남산1호 터널 입구와 출구의 $CO_2$ 농도차는 250 ppm~400 ppm으로 출구쪽이 높았으며 환기를 안 하는 차량 내부의 농도는 외부에 비해 200 ppm~300 ppm 낮게 측정되었다. 교통량이 적을 시 터널 내 유속은 빨라지며 일정한 농도 구배를 나타내고, 교통량이 증가하면 일정치 않은 농도 구배를 나타내는 것으로 나타났다.

• Advances in Computational Design
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• 제5권1호
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• pp.35-54
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• 2020

One of the prevailing structural systems in high-rise buildings is the core-wall system. On the other hand, the existence of one or more underground stories causes the perimeter below-grade walls with the diaphragm of grade level to constitute of a very stiff box. In this case or a similar situation, during the lateral response of a tall building, underground perimeter walls and diaphragms that provide an increased lateral resistance relative to the core wall may introduce a prying action in the core that is called backstay effect. In this case, a rather great force is generated at the diaphragm of the grade-level, acting in a reverse direction to the lateral force on the core-wall system, and thus typically causes a reverse internal shear. In this research, in addition to review of the results of the preceding studies, an improved relationship is proposed for prediction of backstay force. The new proposed relationship takes into account the effect of foundation flexibility and is presented in a non-dimensional form. Furthermore, a specific range of the backstay force to lateral load ratio has been determined. And finally, it is shown that although all suggested formulas are valid in the elastic domain, yet with some changes in the initial considerations, they can be applied to some certain non-linear problems as well.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.119-128
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• 2016

성능기반 설계에서 구조물의 안정성은 손상 상태와 이를 수치화한 손상 지수에 의해 평가한다. 지상 구조물에 대해서는 이들이 비교적 명확하게 정의되어 있으나 지중 구조물에 대한 연구 수행 사례는 매우 제한적이다. 본 연구에서는 국내 지하철 시스템에 널리 사용되는 박스형 개착식 터널에 작용하는 지진하중에 의한 손상 상태와 손상 지수를 일련의 비탄성 프레임 해석을 통하여 규명하였다. 터널의 3 단계 손상 상태는 구조물에 발생한 소성 힌지의 수에 의해 정의하였다. 손상 지수는 터널 구조 부재의 탄성 모멘트와 항복 모멘트의 비로 정의하여 탄성 해석만으로도 비탄성 거동과 파괴 메커니즘의 모사가 가능하도록 하였다. 또한 손상 지수를 자유장 전단 변형률의 함수로도 제시하였다. 전단 변형률은 1 차원 지반응답해석으로 쉽게 계산할 수 있으므로 이를 이용하여 간편하게 박스형 터널의 초기 내진 안정성 평가가 가능할 것으로 판단된다. 보다 일반적이고 보편적인 적용성 확보를 위해서는 추후 포괄적인 해석을 수행하여 다양한 형태의 터널과 지반에서의 전단 변형률 분포와 불확실성에 대한 연구가 진행되어야 할 것이다. 본 연구에서 제시된 터널 내진설계를 위한 손상 상태, 손상 지수, 그리고 전단파 속도 및 전단변형률 간의 상호관계 플래트폼은 새로운 아이디어를 담고 있으며 추후 설계에 널리 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제38권4호
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• pp.397-408
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• 2024

Buried box culverts are crucial elements of transportation infrastructure. However, their behavior under foundation loads is not well understood, indicating a significant gap in existing research. This study aims to bridge this gap by conducting a detailed numerical analysis using the Finite Element Method and Abaqus software. The research evaluates the behavior of buried box culverts by examining their interaction with surrounding soil and the pressures from surface foundation loads. Key variables such as embedment depth, culvert wall thickness, concrete material properties, foundation pressure, foundation width, soil elastic modulus, and friction angle are altered to understand their combined effects on structural response. The methodology employs a validated 2D numerical model under plane strain conditions. Parametric studies highlight the critical role of culvert depth (H) in influencing earth pressure and bending moments. Foundation pressure and width demonstrate complex interdependencies affecting culvert behavior. Variations in culvert materials' elastic modulus show minimal impact. It was found that the lower wall of the buried culvert experiences higher average pressure compared to the other two walls, due to the combined effects of the culvert's weight and down drag forces on the side walls. Furthermore, while the pressure distribution on the top and bottom walls is parabolic, the pressure on the side walls follows a different pattern, differing from that of the other two walls.

• 한국도로학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.25-35
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• 2012

PURPOSES : Hollows are easily made, and bearing capacity can be lowered near underground structures because sublayers of pavement settle for a long time due to difficult compaction at the position. If loadings are applied in this condition, distresses may occur in pavement and, as the result, its lifespan can decrease due to the stress larger than that expected in design phase. Although reinforced slab is installed on side of box culvert to minimize the distresses, length of the reinforced slab is fixed as 6m in Korea without any theoretical consideration. The purpose of this paper is investigating the behavior of concrete pavement according to the cover depth of the box culvert ad the length of the reinforced slab. METHODS : The distresses of concrete pavement slabs were investigated and cover depth was surveyed at position where the box culverts were located in expressways. The concrete pavements including the box culverts were modeled by finite element method and their behaviors according to the soil cover depth were analyzed. Wheel loading was applied after considering self weight of the pavement and temperature gradient of the concrete pavement slab at Yeojoo, Gyeonggi where a test road was located. After installing pavement joint at various positions, behavior of the pavement was analyzed by changing the soil cover depth and length of the reinforced slab. RESULTS : As the result, the tensile stress developed in the pavement slab according to the joint position, cover depth, and reinforced slab length was figured out. CONCLUSIONS : More reasonable and economic design of the concrete pavement including the box culvert is expected by the research results.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.83-94
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• 2016

1970년대 후반부터 설치된 공동구는 노후화에 따른 구조적 안정성과 수용시설의 변화에 따른 사용성이 문제가 될 수 있다. 노후 공동구의 확폭 재시공은 이에 대한 대안이 될 수 있지만 터널확폭에 대한 연구는 대부분 일정 심도 이상의 교통터널에 대하여 수행되었으며 저심도의 박스형 공동구에 대하여는 거의 연구가 이루어지지 않았다. 이 연구에서는 2차원 유한요소해석을 이용하여 공동구 터널을 편측확폭하는 경우 지반의 강성조건과 확폭 규모에 따라 확폭이 지반 침하에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 연구결과 최대 지표침하는 확폭 규모가 크거나 지반 강성이 작을수록 크게 발생하였다. 박스형 터널의 편측확폭시 침하 양상은 Clough & Schmidt (1981)의 제안과 유사하게 나타났으며, 침하 영향범위는 지반특성보다 확폭의 크기에 더 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.49-58
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• 2003

본 연구에서는 지중배전선로를 건설함에 있어 전력케이블용 보호관으로 사용되고 있는 PE파형관의 매설깊이별 작용압력-변형률 특성을 분석하기 위해 고전이론식, 전산해석, 실내 모형토조실험 및 현장실증실험을 수행하였으며, 이들 해석의 비교 분석을 통해 지중매설관의 거동에 영향을 미치는 주요인자를 밝혀내고, 더불어 현장시공시에 지중매설관의 안정성을 확보할 수 있는 매설깊이를 분석하였다. 각 해석방법에 적용된 매설형태는 A-1급 도로포장 아래 매설깊이 80cm, 100cm, 120cm지점에 PE파형관이 묻히고, 외부하중으로 DB-24차량의 후륜하중 9.6ton이 매설관 상단 중앙에 정차했을 때 관이 받는 작용압력-변형률 특성을 분석하였다. 여러 가지 해석결과, KS-C8455에 명시되어 있는 지중연성관의 허용변형률 기준인 3.5%에 만족하는 매설깊이는 약 80cm 이상인 것으로 판명되었다. 특히, 현장 실증 실험결과, 지중매설관의 거동에 영향을 주는 주요인자인 토압, 윤압 외에 다짐에너지가 관의 변형에 상당한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌고, 관에 발생하는 변형량의 약 90% 이상이 다짐에너지라는 인자에 의해 발생하는 것으로 계측되었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1964-1969
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• 2010

최근 건설시장 규모가 확대되고 교통산업이 발전하면서 지하철 및 터널 등과 같은 개착형 Box 혹은 Shield형 터널 구조물 등 지하구조물의 건설이 다양화되고, 그 수요도 점차 급증하고 있는 실정이다. 그러나 주로 지하에 건설되는 콘크리트 구조물은 시공시 신축이음 및 시공 조인트 등과 같은 다양한 형태의 조인트 발생과 구조물의 수축팽창에 따른 거동, 부동침하, 과다하중, 진동발생에 의한 균열로 인하여 누수가 발생되고 있다. 이에 다양한 방수공법 및 재료들이 현장에 적용되고는 있지만 지하철도, 지하철 등과 같은 진동 및 구조물의 거동이 상시적으로 발생되는 환경조건에서는 방수층의 성능이 저하되어 균열, 침식, 들뜸 등으로 물이 확산되어 재누수가 되는 악순환을 겪고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 진동 및 구조물의 거동에 대응 가능한 점착 유연형 복합방수공법을 대상으로 구조물의 거동 대응성 시험을 평가하고, 거동 및 진동이 상시적으로 발생되는 지하철, 터널 등을 대상으로 실제 현장에 적용 후 사례를 통해 구조물 거동에 대응 가능한 방수기술을 검토하였다. 이러한 거동 대응 특성을 검토한 결과 방수재가 기건 및 수중환경에서도 재료의 유연성과 부착성을 유지하여 물의 침투를 방지하고, 거동폭 $5.0mm({\pm}0.5)$ 범위에서도 거동에 대응 가능함을 알 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제11권2호
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• pp.282-285
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• 2004

지황의 안정적인 저장으로 종근 비용을 절감하고자 재래종과 생육특성이 상이한 지황 1호를 공시하여 저장 후 120일 동안의 저장방법에 따른 종근 특성을 분석한 결과는 다음과 같다. 지황의 저장방법별 온도변화는 움저장에서 7.2∼13.8$^{\circ}C$로 가장 적었고 스치로폼상자내 흙을 충진한 저장에서 높았으며, 습도는 움저장에서 98.2%로 가장 높았다. 당도와 중량 감모율 그리고 부패율은 저장기간이 경과할수록 증가하는 경향을 보였으며, 왕겨를 충진한 망사와 스치로폼상자내 저장에서 당도와 중량 감모율이 높았으나, 부패율은 움저장에서 27.5%로 가장 높았다. 저장중 경도의 변화는 저장기간이 경과할수록 표피의 경도는 증가하는 경향이었으나, 내부 경도는 감소하는 경향을 보였다.