• 제목/요약/키워드: Underground-Structure

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EPS Geofoam을 이용한 Soft Zone 적용방법에 따른 지중아치구조물의 하중저감에 관한 해석 연구 (Numerical Analysis of Load Reduction for Underground Arch Structures with Soft Zone Using Expanded PolyStyrene Geofoam)

  • 김수하;박종섭;강준석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.24-30
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    • 2018
  • 지하공간의 수요가 증가되면서 지중구조물의 기능을 저하시키는 상재하중 및 토피증가에 대한 구조물의 안정성 문제를 해결하기 위해 많은 연구자들이 고압축성 물질을 이용한 하중저감방법 연구를 진행해왔다. 본 논문은 하수관거에 작용하는 하중을 EPS Geofoam을 활용하여 경감시키는 하중저감공법을 아치구조물에 적용하고 그 효과를 증가시키기 위한 최적의 Soft Zone 적용방법에 대해 기술하고 있다. 지반구조 상호작용을 고려한 ABAQUS 유한요소해석을 통해 아치구조물의 거동 특성을 파악하고 4가지 EPS Geofoam 형식을 해석적으로 분석하여 최적의 적용형상을 확인하였다. 해석 결과를 토대로 선정된 최적 단면 형상에 대해 아치구조물의 라이즈비, 지간길이 변화를 해석변수로 고려하여 발생하는 토압감소율을 비교하여 적용성을 분석하였다. 수치해석에서 선정한 최적 Soft Zone를 적용한 아치구조물에 발생하는 토압이 평균 78% 감소되는 것을 확인하였다. 본 연구 결과에서 EPS Geofoam의 토압 경량화 효과와 이에 대한 지중아치구조물의 적용성 평가는 지중구조물 설계 시 경제적이고 합리적인 방법을 제공해 줄 것이며, 향후 심층 지하공간에 대한 활용성 증가에 도움이 될 것이다.

표준도 기반의 3차원 지하구조물 구축 방안 및 도면가공 툴 프로그램 개발 (Development of Drawing Processing Tool Program and Establishment Strategy of 3D Underground Structures based on Standardized Drawings)

  • 이민규;한상훈;김성수
    • 한국지리정보학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.1-25
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    • 2021
  • 정부는 지하안전사고 대응 및 예방을 위해 현행 수작업 기반의 지하공간통합지도 구축 및 갱신체계를 지하구조물을 포함한 지하정보에 대해서 자동화 기반의 3D 지하정보 구축 및 갱신체계로의 전환을 위한 준공도서제출 시스템 구축사업을 진행하고 있다. 하지만 3D 지하구조물 자동화 갱신 시 필요한 표준도면 연구가 미비하여 이에 관한 구체적인 연구가 필요한 실정이다. 본 논문에서는 지하공간통합지도를 구성하는 6종 지하구조물을 대상으로 표준도 기반의 3차원 지하구조물 구축 방안을 제시하여 신속 정확한 도면데이터 작성과 체계적인 3차원 지하구조물 도면데이터 관리가 이루어질 수 있도록 하였다. 또한, 지하정보 실무에 활용 가능한 3D 구축용 가공도면 툴을 개발하여, 일반 CAD 프로그램 사용자들도 쉽게 가공도면을 제작할 수 있도록 하였다. 본 논문에서 도출된 결과물들은 향후 3D 지하구조물 구축을 위한 표준 프레임워크 및 실무적용 지침 수립 시 주요한 참조자료가 될 것으로 기대한다.

탄소성 경계면 요소를 고려한 지하 철근콘크리트 박스의 내진 해석 (Seismic Analysis of Underground RC Box considering Elastoplastic Interface Element)

  • 남상혁;송하원;변근주
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.109-116
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    • 2002
  • Since experimental evaluation of underground RC structures considering interaction with surrounding soil medium is quite difficult to be simulated, the evaluation for the underground RC structures using an analytical method can be applied very usefully. For underground structures interacted with surrounding soils, it is important to consider path-dependent RC constitutive model, soil constitutive model, and interface model between structure and soil, simultaneously. In this paper, an elastoplastic interface model which consider thickness of interface is proposed and applied for the analysis considering the interaction. Failure mechanism of underground RC box of two story and two box subway station under seismic action is obtained and the effects of ductility of intermediate column to entire underground RC system are investigated through analysis.

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역해석에 의한 지하구조체의 거동예측에 관한 연구 (A Study on the Behavior Prediction of Underground Structures by Back Analysis)

  • 장정범;김문겸
    • 터널과지하공간
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    • 제8권2호
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    • pp.139-145
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    • 1998
  • The reliable estimation of the system parameters and the accurate prediction of the system behavior are important to design underground structures safely and economically. Especially, the elastic modulus and the in-situ stresses are very important parameters in predicting the behavior of the underground structure. Therefore, the back analysis using the field measurement data is developed to determine accurately the elastic modulus and the in-situ stresses of the underground structural system in this study. A back analysis using the combined finite and boundary element is developed. It can consider the far field boundary condition and is efficient in computation. In this study, a back analysis is performed to predict behaviors of underground structures for the real construction site. The comparison between the results of the back analysis with field measurement data and the obtained material properties from the field test shows good agreement for the real construction site.

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Earthquake Damage Monitoring for Underground Structures Based Damage Detection Techniques

  • Kim, Jin Ho;Kim, Na Eun
    • International Journal of Railway
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    • 제7권4호
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    • pp.94-99
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    • 2014
  • Urban railway systems are located under populated areas and are mostly constructed for underground structures which demand high standards of structural safety. However, the damage progression of underground structures is hard to evaluate and damaged underground structures may not effectively stand against successive earthquakes. This study attempts to examine initial damage-stage and to access structural damage condition of the ground structures using Earthquake Damage Monitoring (EDM) system. For actual underground structure, vulnerable damaged member of Ulchiro-3ga station is chosen by finite element analysis using applied artificial earthquake load, and then damage pattern and history of damaged members is obtained from measured acceleration data introduced unsupervised learning recognition. The result showed damage index obtained by damage scenario establishment using acceleration response of selected vulnerable members is useful. Initial damage state is detected for selected vulnerable member according to established damage scenario. Stiffness degrading ratio is increasing whereas the value of reliability interval is decreasing.

공동주택 지하주차장의 벽체(壁體) 표면결로방지(表面結露防止)를 위한 적정 공법 선정에 관한 연구 (A Study on the Adoption of optimum Construction Method to prevent Condensation on the wall of Underground Parking Lot in Apartment Project)

  • 오길환;이일재;김성규
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2007년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.101-104
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    • 2007
  • Currently most of underground structures in domestic apartment projects are being designed for parking lot and essential parking area is growing due to the increase in car-holding number per household. Moreover, most underground parking lots of today are combined with basement, therefore a pleasant environment in underground space is strongly needed for the dwellers' use. However, there always occur high percentage of humidity and surface condensation in underground parking lot because of the nature of underground structure and they are having a bad influence on the comfort and health of dwellers. Therfore, this study is planned to compare and examine the porformance and properties of currently used construction methods to prevent condensation and finally present the most suitable method.

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지하 다중이용시설 안전관리 체계 구축 방안 연구 (The Study on the Construction of Safety Management Systems on Underground Multiplex Facilites)

  • 서태웅;이정은;정명균;김창수
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.165-168
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    • 2008
  • 최근 지하공간에서의 인적재난으로 인한 피해가 증가하고 있지만, 아직 국내에서는 지하공간 안전관리에 대한 규정 및 법규가 미약한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 지하다중이용시설의 안전관리 체계 구축방안을 제시한다. 이를 위해 사고 발생 시 많은 피해가 예상되는 지하도 상가를 대상으로 현행 법률의 문제점을 분석하고, 지하상가 소방시설에 대한 안전관리 체계를 설명한다. 이는 구축단계, 시설물, 안전설비와 그에 따른 항목을 트리구조로 구성해 지하공간의 특성을 고려할 수 있게 한 체계이다. 이 안전관리 체계가 완성됨으로써 흩어져 있는 지하공간에 대한 안전관리체계를 재정비 할 수 있을 것이다.

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구조물 근접 터널시공시 최적의 보강범위에 관한 연구 (A study on the optimum range of reinforcement in tunneling adjacent to structures)

  • 이홍성;김대영;천병식;정혁상
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.199-211
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    • 2009
  • 쾌적한 지상공간의 삶을 위하여 전세계적으로 지하공간 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 그 규모도 점차 대형화하고 었는 추세이다. 하지만 밀집한 상부 구조물에 대한 피해 우려와 기존 지하공간과의 간섭 등으로 인하여 새로운 지하공간 건설 시 많은 주의가 필요한 실정이다. 천층에 굴착되는 터널의 경우, 굴착으로 인한 상부 구조물의 피해를 최소화하기 위하여 구조물 하부 및 터널 주변지반의 보강이 필수적이나 그 적정범위에 대한 기준은 마련되어있지 않은 설정이다. 본 논문에서는 직경 20 m의 대단면 터널이 구조물 하부에 시공되는 경우에 대해서 수치해석을 실시하여, 터널과 구조물간의 수직 및 수평이격거리에 따른 구조물 피해정도를 조사하였고 보강이 필요한 경우에는 각각의 경우별로 최적의 보강범위를 제시하였다. 본 논문에서 다룬 지반조건에 대한 해석결과, 수직이격거리가 0.50(D 터널등가직경)인 경우에는 수평이격거리가 0D에 근접하면서부터 보강이 필요한 것으로 나타났으며, 수직이격거리가 0.75D인 경우에는 터널이 구조물 하부에 위치할 때 보강이 필요하였다. 또한 수직이격거리가 1D 이상인 경우에는 수평이격거리에 상관없이 보강이 필요 없는 것으로 나타났다. 구조물 기초지반 보강범위는 갚이 7 m, 폭은 구조물 전제를 포함하여 터널 측벽에서 5 m 벗어난 곳까지이다. 상황에 따라 적절한 보강공법을 선택하였을 경우, 이와 같은 보강범위는 구조물 안정에 충분한 것으로 나타났다.

굴착공법의 문제점과 개선방안 (Overview of Earth Retaining Structures on Underground Excavations)

  • 이종규
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.55-64
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    • 2002
  • This paper presents a brief review of flexible retaining structure and the most significant methods developed to predict their behavior on underground excavations. Some observations are made about the future directions that the design of retaining systems may take , as there are still some problems where uncertainity exists, in soil-structure interaction and evaluation of strength parameters etc. And also reviewed papers presented in 2002 Fall National Conference of KGS.

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Study on bearing characteristic of rock mass with different structures: Physical modeling

  • Zhao, Zhenlong;Jing, Hongwen;Shi, Xinshuai;Yang, Lijun;Yin, Qian;Gao, Yuan
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제25권3호
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    • pp.179-194
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    • 2021
  • In this paper, to study the stability of surrounding rock during roadway excavation in different rock mass structures, the physical model test for roadway excavation process in three types of intact rock mass, layered rock mass and massive rock mass were carried out by using the self-developed two-dimensional simulation testing system of complex underground engineering. Firstly, based on the engineering background of a deep mine in eastern China, the similar materials of the most appropriate ratio in line with the similarity theory were tested, compared and determined. Then, the physical models of four different schemes with 1000 mm (height) × 1000 mm (length) × 250 mm (width) were constructed. Finally, the roadway excavation was carried out after applying boundary conditions to the physical model by the simulation testing system. The results indicate that the supporting effect of rockbolts has a great influence on the shallow surrounding rock, and the rock mass structure can affect the overall stability of the surrounding rock. Furthermore, the failure mechanism and bearing capacity of surrounding rock were further discussed from the comparison of stress evolution characteristics, distribution of stress arch, and failure modes in different schemes.