• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권4호
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• pp.569-579
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• 2013

A steel-type breakwater that uses a submerged dual horizontal porous plate was originally proposed by Kweon et al. (2005), and its hydrodynamic characteristics and design methodology were investigated in a series of subsequent researches. In particular, Kweon et al. (2011) proposed a method of estimating the vertical uplift force that acts on the horizontal plate, applicable to the design of the pile uplift drag force. However, the difference between the method proposed by Kweon et al. (2011), and the wave force measured at a different time without a phase difference, have not yet been clearly analyzed. In this study, such difference according to the method of estimating the wave force was analyzed, by measuring the wave pressure acting on a breakwater model. The hydraulic model test was conducted in a two-dimensional wave flume of 60.0 m length, 1.5 m height and 1.0 m width. The steepness range of the selected waves is 0.01~0.03, with regular and random signals. 20 pressure gauges were used for the measurement. The analysis results showed that the wave force estimate in the method of Kweon et al. (2011) was smaller than the wave force calculated from the maximum pressure at individual points, under a random wave action. Meanwhile, the method of Goda (1974) that was applied to the horizontal plate produced a smaller wave force, than the method of Kweon et al. (2011). The method of Kweon (2011) was already verified in the real sea test of Kweon et al. (2012), where the safety factor of the pile uplift force was found to be greater than 2.0. Based on these results, it was concluded that the method of estimating the wave force by Kweon et al. (2011) can be satisfactorily used for estimating the uplift force of a pile.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.105-117
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• 2002

철탑기초, 해양 플랫폼 등은 파랑과 풍하중을 반복적으로 받게 되어 주기적인 인발하중이 작용한다. 본 연구에서는 해양 구조물 기초로 사용되는 현장 타설말뚝의 단방향 인발 주기 하중 패턴에 대한 거동특성을 분석하기위해 실내 모형타설말뚝에 대한 인발시험을 실시하였다. 특히 인장하중이 말뚝의 선단과 두부에 직접 가하여 질 때 즉, 인장하중 최초 전달지점의 차이로 인한 하중전달 메카니즘의 차이를 실험을 통해 분석하였다. 가압이 가능한 모형토조 내에 조성된 다져진 화강 풍화토 지반에 소형 현장타설말뚝을 타설하여 인발 시험, 크리프 시험, 반복 인발시험을 수행하였다. 시험 결과, 말뚝 선단인발시의 극한 인발지지력이 말뚝 두부인발시에 비해 약 30%크게 계산되었다. 또한 선단 인발시의 말뚝이 크리프 변형에 대해 매우 안정적인 거동을 보였으며 선행 인발을 실시하면 수직 크리프 변형에 대해 보다 더 안정적일 것으로 판단된다. 반복재하 횟수가 늘어남에 따라 반복 할선탄성계수 값은 점차 증가하는 경향을 보였으며 선단 인발시 그 효과가 더 큰 것으로 밝혀졌다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권12호
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• pp.45-55
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• 2006

본 논문에서는 우리나라 태안지역에서 총 30회 수행한 암반앵커 현장시험의 결과를 나타내었다. 대상암반은 편마암으로써 풍화가 심한 것부터 신선한 암에 이르기까지 다양하며, 시험앵커의 깊이는 $1{\sim}4m$로 설치하였다. 앵커는 SD4O-D51mm를 사용함으로써 다른 파괴가 일어나기 전에 암반파괴가 먼저 일어나도록 유도하여 암반의 인발지지력을 파악하고자 하였다. 많은 시험에서 파괴는 극한하중까지 이르는 것을 관찰할 수 있었으며, 암반파괴형상은 암반이 들어올려지면서 방사상으로 균열이 발달하는 형상을 나타내었다. 시험결과, 암반앵커의 인발지지력은 암반의 종류, 암질, 앵커의 정착깊이, 앵커텐던의 인장강도 등에 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 시험을 통해 암반앵커시스템의 인발지지력을 지배하는 주요파라메터들을 도출하고 이에 대해 논하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.149-160
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• 2007

본 논문에서는 송전철탑 심형기초의 주면마찰력을 평가하고자 충북 음성지역의 편마암에 대해 총 6회(1/8규모 5회, 1/2규모 1회) 현장시험을 실시하였다. 시험결과 파괴형태는 기초체와 암반의 마찰파괴가 아닌 굴착으로 인한 손상된 주변암반 및 기존암반의 절리상태에 지배되는 것으로 나타났으며, 주면마찰력 평가결과 기존의 송전철탑 심형기초에 적용하고 있는 값보다 약 20$\sim$30% 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 기초타설시 사용되는 라이너플레이트의 영향을 살펴보고자 기존 철탑 기초에 대해 시추조사를 4회 실시하였다. 라이너플레이트 배면콘크리트의 압축강도는 타설시 설계강도의 63$\sim$72%였으며, 주면마찰력의 설계기준치를 만족하는 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제2권4호
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• pp.253-280
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• 2010

A new prediction model is derived for the uplift capacity of suction caissons using a hybrid method coupling genetic programming (GP) and simulated annealing (SA), called GP/SA. The predictor variables included in the analysis are the aspect ratio of caisson, shear strength of clayey soil, load point of application, load inclination angle, soil permeability, and loading rate. The proposed model is developed based on well established and widely dispersed experimental results gathered from the literature. To verify the applicability of the proposed model, it is employed to estimate the uplift capacity of parts of the test results that are not included in the modeling process. Traditional GP and multiple regression analyses are performed to benchmark the derived model. The external validation of the GP/SA and GP models was further verified using several statistical criteria recommended by researchers. Contributions of the parameters affecting the uplift capacity are evaluated through a sensitivity analysis. A subsequent parametric analysis is carried out and the obtained trends are confirmed with some previous studies. Based on the results, the GP/SA-based solution is effectively capable of estimating the horizontal, vertical and inclined uplift capacity of suction caissons. Furthermore, the GP/SA model provides a better prediction performance than the GP, regression and different models found in the literature. The proposed simplified formulation can reliably be employed for the pre-design of suction caissons. It may be also used as a quick check on solutions developed by more time consuming and in-depth deterministic analyses.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권10호
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• pp.5-16
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• 2012

지진에 의해 지반의 액상화가 발생하면 상대적으로 가벼운 지중 매설구조물은 부상하는 현상이 발생하며 이러한 피해는 과거 여러 지진에서 계속해서 보고되고 있다. Koseki et al.(1997a)에 의해 제안된 안전율은 액상화 지반에서 매설구조물의 부상 유무를 판단할 수 있으며 현재 내진설계에 이용되고 있지만 부상량의 "정량적인" 예측은 불가능하며 아직 확립되지 않았다. 지중 매설구조물의 부상량의 예측은 구조물의 성능성과 관련 있는 내진성능설계에 있어서 중요한 요소가 된다(ISO23469, 2005). 따라서 지중 매설구조물에 대한 내진성능평가를 위해 실용적인 부상량의 평가가 필요하다. 지중 매설구조물의 부상량을 예측하기 위한 방법으로 구조물에 작용하는 수직방향 힘의 평형을 바탕으로 간이법이 정식화 되었고(Tobita et al., 2012), 간이법의 신뢰성 확보를 위해 원심모형시험 결과 및 2004년 니가타켄츄에츠 지진시의 매설구조물 피해와 비교하였다. 본 연구에서 제안된 내진성능설계 흐름도는 뒷채움의 액상화 판정뿐만 아니라, 지중 매설구조물의 부상량 예측도 가능하다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.387-394
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• 2000

In the present study, laboratory pull-out tests with screw anchors are carried out to investigate behavior characteristics of underground structures applied uplift seepage forces. Small scaled pull-out tests in sand were conducted under saturated condition. And then, it was observed that the upward displacement as well as the pullout load varied with spacing of the anchor. Also, analyses have been performed with the aim of pointing out the effects of various parameters on the group effect of the screw anchors.

• 한국안전학회지
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• 제20권3호
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• pp.152-157
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• 2005

This experimental study was devoted to investigate skin friction of H group piles with uplift loading conditions in granite soil under laboratory test. Model piles made of steel embedded in weathered granite soil were used in this study. Pile arrangements($2{\times}2,\;3{\times}3$), pile space(2D, 4D, 6D), and soil density($D_r=40%,\;80%$) were tested. The main results obtained from the model tests can be summarized as follows. The series of tests found that ultimate uplift load and displacement for group piles were increased as piles space ratio increases to $D_r=40%$ of soil density. In the relative density of $D_r=80%$, bearing capacity for group piles was greater than for single pile. In the relative density of $D_r=40%$, the theoretical value of skin friction for group piles was greater than practical value. In the relative density of $D_r=80%$, both theoretical and practical value of skin friction for group piles were increased as piles space ratio increases.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권3호
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• pp.63-72
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• 1998

단단한 모래층 하부에 위치한 연약점토층에 설치된 수평 원형 앵커들의 극한 상향 인발력에 대한 실내모형실험 결과들을 제시하였다. 점토층의 한계매립비에 대한 효과를 평가하였다. 순극한상향인발력을 도출할 수 있는 단순화한 방법을 제시하였다.

• 한국안전학회지
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• 제14권2호
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• pp.116-121
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• 1999

When plate anchors are embedded in soft clay, they may undergo a deformation under the pressure of sustained load. The critical depth at which the transition from a shallow to a deep anchor takes place depends on the properties of soil. Laboratory model tests were performed for the short-term net ultimate uplift capacity of a circular anchors with respect to various embedment depths and moisture content in saturated kaolinite. The tests have been conducted with the anchor at two different moisture contents. Based on the model test results, empirical relationships between the net load, rate of strain, and time have been developed. In creep tests of kaolinite for load versus ultimate uplift capacity, the displacement of plate anchors rapidly increases during the primary stage but thereafter becomes constant over a period of time.