• 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.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제46권1호
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• pp.39-51
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• 2013

An extremum method is presented to predict the wrinkling characteristics of the inflated cone in bending. The wrinkling factor is firstly defined so as to obtain the wrinkling condition. The initial wrinkling location is then determined by searching the maximum of the wrinkling factor. The critical wrinkling load is finally obtained by determining the ratio of the wrinkling moment versus the initial wrinkling location. The extremum method is proposed based on the assumption of membrane material of beam wall, and it is extended to consider beam wall with thin-shell material in the end. The nondimensional analyses show that the initial wrinkling location is closely related to the taper ratio. When the taper ratio is higher than the critical value, the initial wrinkles will be initiated at a different location. The nondimensional critical wrinkling load nonlinearly increases as the taper ratio increases firstly, and then linearly increases after the critical taper ratio. The critical taper ratio reflects the highest load-carrying efficiency of the inflated cone in bending, and it can be regarded as a measure to optimize the geometry of the inflated cone. The comparative analysis shows fairly good agreement between analytical and numerical results. Over the whole range of the comparison, the mean differences are lower than 3%. This gives confidence to use extremum method for bending-wrinkling analysis of inflated conical cantilever beam.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권4호
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• pp.75-86
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• 1996

현재 옹벽해석에 사용되는 Rankine이나 Coulomb의 토압산정방법은 벽체 뒤의 토사가 파괴상태에 도달하였다는 가정조건에 근거하고 있으며, 이를 위해서는 충분한 횡방향 변위가 발생하여야 한다. 최근의 현장시험 등을 통한 많은 연구에서는 옹벽에 작용하는 수평주동토압이 Rankine이나 Coulomb의 토압보다 크게 나타나고 있음을 보여주고 있으며, 이는 발생 수평변위량과 밀접한 관계가 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 Drucker Prayer의 지반구성모델을 이용한 유한요소해석을 통하여 캔틸레버식 옹벽의 벽체 지주와 가상배면에 작용하는 수평주동토압을 발생변위와 함께 분석하였으며, 아울러 경사진 뒤채움이 수평주동토압에 미치는 영향도 검토하였다. 그 결과 옹벽에 작용하는 수평주동 토압은 발생변위와 밀접한 관계가 있으며, Rankine과 Coulomb의 방법은 작용수평주동토압을 과소평가하고, 경사진 뒤채움의 수평주동토압증가효과도 과소평가함을 확인하였다. 그리고 본 해석결과를 토대로 수평주동토압을 간편하게 산출할 수 있는 새로운 방법을 제안하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제57권4호
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• pp.763-783
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• 2016

A methodology based on Teaching Learning-Based Optimization (TLBO) algorithm is proposed for optimum design of reinforced concrete retaining walls. The objective function is to minimize total material cost including concrete and steel per unit length of the retaining walls. The requirements of the American Concrete Institute (ACI 318-05-Building code requirements for structural concrete) are considered for reinforced concrete (RC) design. During the optimization process, totally twenty-nine design constraints composed from stability, flexural moment capacity, shear strength capacity and RC design requirements such as minimum and maximum reinforcement ratio, development length of reinforcement are checked. Comparing to other nature-inspired algorithm, TLBO is a simple algorithm without parameters entered by users and self-adjusting ranges without intervention of users. In numerical examples, a retaining wall taken from the documented researches is optimized and the several effects (backfill slope angle, internal friction angle of retaining soil and surcharge load) on the optimum results are also investigated in the study. As a conclusion, TLBO based methods are feasible.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제4권2호
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• pp.15-24
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• 1988

확정론적 방법으로 안정조건을 만족하는 T형옹벽을 대상으로 지지력, 활동, 전도의 단일파괴류 형에 대해 설계변수를 통계적 독립이고 정규분포로 가정하여 AFOSM 방법으로 신뢰도 해석을하였다. 이를 바탕으로 각 파양모드 사이의 상관성을 고려한 구조물 전체적인 신뢰도는 신뢰지수로 2.05 이었다. 그러므로, 확정론적 설계법에 의해 안전상태로 판단된다 할지라도 신뢰도개념으로는 일반적인 목표신뢰지수(Target reliability index) 3보다 훨씬 낮기 때문에 안정상태로 판단하기는 곤란하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.153-160
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• 2000

본 연구는 과제하중의 재하폭과 재하위치를 매개변수로 변화시켜 옹벽의 뒤채움재 상부 지표면에서 제한폭의 과재하중작용시 그의 활동거동에 관한 실험적, 수치적 해석적 연구이다. 중력 수준을 1g, 20g,40g로 변화시켜 수행한 원심모형실험을 통해 구한 기초의 극한지지력 및 하중-침하특성, 하중-옹벽수평변위특성에 관하여 조사연구 하였다. 또한, 옹벽의 활동으로 인한 지반파괴의 영향을 받기 시작하는기초의 재하위치를 추정하기 위하여 종래의 얕은 기초의 극한지지력 실험을 수행하여 이들 결과와 함께 비교하였다. 한편, 모형실험결과와 기존의 이론식을 수정보완한 해석 결과와 비교분석하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.141-152
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• 2002

본 논문은 급경사의 강성사면에 인접한 역 T형 옹벽에 작용하는 상재하중에 의한 연직 토압분포에 관한 실험적 수치해석적 연구결과이다. 강성사면의 조도, 사면과 옹벽 사이의 거리, 중력수준을 변화시킨 원심모형실험을 실시하고 옹벽 뒷채움재에 토압계를 매설하여 연직토압을 측정하였다. 상재하중에 의한 연직토압 분포에 관한 실험 결과를 기존의 두가지의 한계평형 해석이론 및 수치해석 결과와 각각 비교 분석하였다. 정성교(1993, 1997)에 의하여 제시된 보완 사이로이론과 흙쐐기이론을 사용한 한계 평형 해석법을 사용하였으며 그 이론을 확장하여 옹벽 배면 뒷채움재에 작용하는 상재하중에 의한 연직토압분포에 대한 특별해를 구하였다. 수치해석에서는 쌍곡선모델의 흙의 구성관계식이 적용된 FLAC 프로그램을 사용하였다. 수치해석에 의한 토압분포 산정 결과 원심모형실험 결과와 대부분의 경우에서 서로 일치하는 반면에 흙쐐기이론에서는 사면과 옹벽의 거리가 가까운 경우에 한하여 비교적 일치하는 경향을 보였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제6권2호
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• pp.99-115
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• 2014

Uncertainties in design variables and design equations have a significant impact on the safety of geotechnical structures like retaining walls and slopes. This paper presents a possible framework for obtaining the partial safety factors based on reliability approach for different random variables affecting the stability of a reinforced concrete cantilever retaining wall and a slope under static loading conditions. Reliability analysis is carried out by Mean First Order Second Moment Method, Point Estimate Method, Monte Carlo Simulation and Response Surface Methodology. A target reliability index ${\beta}$ = 3 is set and partial safety factors for each random variable are calculated based on different coefficient of variations of the random variables. The study shows that although deterministic analysis reveals a safety factor greater than 1.5 which is considered to be safe in conventional approach, reliability analysis indicates quite high failure probability due to variation of soil properties. The results also reveal that a higher factor of safety is required for internal friction angle ${\varphi}$, while almost negligible values of safety factors are required for soil unit weight ${\gamma}$ in case of cantilever retaining wall and soil unit weight ${\gamma}$ and cohesion c in case of slope. Importance of partial safety factors is shown by analyzing two simple geotechnical structures. However, it can be applied for any complex system to achieve economization.

• 한국농공학회지
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• 제40권6호
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• pp.89-94
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• 1998

Stock(1992) had developed the graph for solving the penetration depth, tieforce of anchor and maximum bending moment of sheet-pile wall for cantilever and free earth supported anchored wall. Kim(1995) had developed graph for design of fixed earth supported anchored wall. In this paper, the simplified formulas for calculating the penetration depth, tieforce of anchor and maximum bending moment of sheet-pile wall was developed for fixed earth supported anchored wall in sand. The developed formulas may be helpful for design or sheet pile wall.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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• pp.436-439
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• 2005

Dynamic contact of a cantilever beam with Sap at the end is discussed. The gap in a structure induces dynamic contact, and the contact problem is always accompanied by inequality constraints which mean that the solution of the structure with contact condition should satisfy variational inequality. Inequality, but, can be reduced to equality condition considering convex penalty function. In this paper, formulation of a beam with contact is derived using quasi convex penalty function. General coordinate solution which is needed to increase computational efficiency is applied. Nonlinear behavior of a beam with rigid and elastic contact condition was discussed.