• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.376-387
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• 2009

Piled raft foundation is a geotechnical composite construction to support the superstructure by pile-soil-raft interaction. General conventional design for piled raft doesn't consider the contribution of a raft. This is very conservative and requires more piles to satisfy the factor of safety. It is important to evaluate the load sharing features of piled raft. In this research, this characteristics of piled raft evaluated using both centrifuge and numerical modelings. The ultimate bearing capacity of piled raft foundation was also evaluated and predicted through comparisons of ultimate bearing capacity of single pile (SP), unpiled raft (UR), freestanding pile group (FPG) and piled raft (PR). $\xi_{pr}$ and $\eta$ were determined by centrifuge model tests to simply evaluate the ultimate bearing capacity of piled raft and bearing capacity of piled raft was predicted using the calibrated numerical model based on the centrifuge tests and laboratory tests data.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권1호
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• pp.35-41
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• 2003

캡이 설치된 준설퇴적토층에서 확산에 의한 오염물질이동을 측정할 수 있는 실내 실험방법들이 있지만, 확산에 의한 오염물질이동은 캡핑효과에 큰 영향을 미치지 않는다. 반면, 캡이 설치되는 동안이나 후에 퇴적층의 압밀에 의해 오염물질이 훨씬 더 많이 이동한다. 이것을 증명하기 위해, 원심모형시험기를 이용한 모형실험이 실시되었다. 본 연구에서 22.5시간 100 g에 대해 축소모형실험을 실시하였는데, 이것은 실제로 25년의 오염원이동시간과 축소모형의 100배 규모에 해당되는 모델링이라고 할 수 있다. 원심모형 실험결과 압밀에 의한 이류와 분산이 오염원 이동의 주 원인임을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권11호
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• pp.31-42
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• 2022

본 논문에서는 원심모형시험을 이용한 국제공동연구인 LEAP-2017의 결과를 이용하여 액상화 수치모델의 거동에 대한 검증을 실시하였다. 동적원심모형시험은 Ottawa F-65모래로 수면 아래 조성된 경사각 5°의 지반에 1Hz 테이퍼형 사인파를 가진하여 시행되었다. 원심모형시험의 원형스케일로 모델링 된 수치해석 모델은 유한차분법을 이용한 2차원 및 3차원 해석을 시행하였다. 수치해석의 검증은 깊이별 가속도와 간극수압 시간이력, 잔류변위에 대해 이루어 졌다. 검증결과, 모든 모델에서 시험과 유사한 가속도 시간이력을 나타내었으나, 일부모델이 나타내는 간극수압의 변화는 시험결과와 차이를 나타내었다. 수치해석결과로 나타난 액상화 후 잔류변위는 원심모형시험 대비 매우 작은 크기로 확인되어, 이에 대해서는 추후 LEAP-2017에 참여한 다른 기관의 시험결과와 비교분석이 필요한 것으로 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권11호
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• pp.151-158
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• 2006

균일한 모래지반을 이용한 원심모형실험에서는 지표면근처에서 액상화가 발생한 후에 점차적으로 깊은 곳으로 전파되는 경향을 보였다. 이와 같은 현상은 실내실험에서 상재하중효과를 고려했을 때 관찰되는 액상화현상과 상반되는 것처럼 보인다. 그러나, 응력증가에 따른 모형지반의 상대밀도증가가 구속압증가에 따른 액상화저항감소를 상쇄시킨다. 이와 같은 응력증가에 따른 상대밀도증가는 실제 원심모형실험에서 발생하고 있으나, 모형지반성형법에서는 고려되고 있지 않다. 따라서, 본 논문에서는 원심모형실험에서 발생할 수 있는 상대밀도증가를 고려한 새로운 원심모형지반성형법을 제안하였다. 새로운 모형지반성형법은 액상화에 관한 $K_0$ 효과를 연구하는데 사용될 수 있으며, 본 연구에서는 수치해석방법을 이용하여 그 실용성을 증명하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4C호
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• pp.221-230
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• 2008

캐나다 서부 밴쿠버 지역의 Fraser강 바닥의 사질토 지반에 위치한 George Massey 침매터널이 지진 시에 어떻게 거동하는 지를 연구하였다. 지진으로 발생하는 간극수압을 계산할 수 있는 유효응력모델인 UBCSAND모델을 이용하여 지진하중으로 인한 지반의 변위와 침매터널의 거동을 예측하였으며, 이를 미국 Rensselaer Polytechnic Institute(RPI)에서 실시한 원심모형실험 결과와 비교하였다. 본 연구에서 해석한 George Massey 침매터널의 원심모형실험은 2개의 모델로 구성되었으며, Model 1은 기본 모델로서 원상태 지반을, Model 2는 다짐공법으로 지반개량을 실시한 지반을 모델링하였다. 원심모형실험 Model 1에서 설계지진으로 인한 주변 지반의 액상화로 모형터널의 변위가 크게 발생하였다. Model 2에서 다짐공법으로 터널 주변 지반을 개량하였을 때 모형터널의 수직 및 수평 변위는 Model 1보다 50% 정도 감소하였다. UBCSAND모델은 원심모형실험에서 계측된 과잉간극수압, 가속도, 변위를 비교적 잘 예측할 수 있었다. 이와 같이 검증된 수치해석방법은 유사한 지반에 설치된 침매터널의 지진 시 변위와 거동을 예측할 수 있으며, 액상화에 대한 지반개량공법과 개량범위를 체적화할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.23-31
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• 2012

본 연구에서는 사질토 지반에 설치한 원형수직터널에서 아칭효과를 고려한 토압의 거동 특성을 분석하기 위해 실제의 응력상태를 재현할 수 있는 원심모형실험(centrifuge model test)을 수행하였다. 이를 위해 직경 6.0m, 높이 15.0m의 원형수직터널을 대상으로 축소모형 실험체를 제작하였으며, 중력장 75G를 가속하여 2회 반복실험을 수행하였다. 더불어, 지반굴착에 따른 토압의 거동특성과 크기를 분석하기 위하여 모형 수직터널 벽체를 2단으로 분리하여 굴착효과를 모사하였으며, 그 결과를 선행연구에서 제안한 이론토압식과 비교하였다. 실험결과, 원형수직터널에 작용하는 토압은 기존의 2차원(Ko) 토압에 비해 약 70% 가까이 전토압이 저감되는 효과가 관찰되었으며, 이는 3차원 아칭효과에 의해 토압이 경감된 것으로 판단된다.

• Coupled systems mechanics
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• 제4권1호
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• pp.37-65
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• 2015

Modeling and simulation of mechanical response of infrastructure object, solids and structures, relies on the use of computational models to foretell the state of a physical system under conditions for which such computational model has not been validated. Verification and Validation (V&V) procedures are the primary means of assessing accuracy, building confidence and credibility in modeling and computational simulations of behavior of those infrastructure objects. Validation is the process of determining a degree to which a model is an accurate representation of the real world from the perspective of the intended uses of the model. It is mainly a physics issue and provides evidence that the correct model is solved (Oberkampf et al. 2002). Our primary interest is in modeling and simulating behavior of porous particulate media that is fully saturated with pore fluid, including cyclic mobility and liquefaction. Fully saturated soils undergoing dynamic shaking fall in this category. Verification modeling and simulation of fully saturated porous soils is addressed in more detail by (Tasiopoulou et al. 2014), and in this paper we address validation. A set of centrifuge experiments is used for this purpose. Discussion is provided assessing the effects of scaling laws on centrifuge experiments and their influence on the validation. Available validation test are reviewed in view of first and second order phenomena and their importance to validation. For example, dynamics behavior of the system, following the dynamic time, and dissipation of the pore fluid pressures, following diffusion time, are not happening in the same time scale and those discrepancies are discussed. Laboratory tests, performed on soil that is used in centrifuge experiments, were used to calibrate material models that are then used in a validation process. Number of physical and numerical examples are used for validation and to illustrate presented discussion. In particular, it is shown that for the most part, numerical prediction of behavior, using laboratory test data to calibrate soil material model, prior to centrifuge experiments, can be validated using scaled tests. There are, of course, discrepancies, sources of which are analyzed and discussed.

• 산업기술연구
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• 제30권B호
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• pp.25-32
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• 2010

In this paper stability about lateral soil movement of bridge abutment constructed on the soft ground, reinforced with the sand compaction pile (SCP) and the preconsolidaton methods, was evaluated by using the centrifuge testing facility which stress conditions in field could be reconstructed in the laboratory. The layouts of model such as ground condition, sand compaction piles and abutment was determined on the basis of similitude law with the reduced scale of 1/200. Construction sequences of installing SCP, preparing reclaimed ground, preconsolidating ground and building the piled bridge abutment were reconstructed during centrifuge modelling and measurements of movement were followed in each sequence. From analyzing the results of measuring movements of the model abutment and the ground, measured lateral movement of model abutment was found to be within the allowable value so that stability of abutment against lateral sliding was secured.

• 산업기술연구
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• 제27권A호
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• pp.121-130
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• 2007

Centrifuge model tests were performed to find appropriate equations proposed previously of estimating the bearing capacity of the composite clayey soil reinforced with sand compaction pile. Model tests were carried out with changing the replacement ratio of SCP (20%, 40%, 70%), contents of fine materials (5%, 10%, 15%) and ratio of treated width to loading width (1B, 2B, 3B). Test results about bearing capacity of the composite ground were obtained by performing the surcharge load tests with measurements of applied loads and vertical displacement. Bearing capacities against bulging and shear failures were estimated by the existing equations. As results of comparing the estimated bearing capacity with experimental values the bearing capacities estimated by Greenwood's equation (1970) for bulging failure mode were similar to the test results.

• 산업기술연구
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• 제25권A호
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• pp.67-73
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• 2005

In this research, centrifuge model experiments and numerical approach of finite element method to analyze experimental results were performed to investigate the behavior of improved ground with sand compaction piles. One of typical clay minerals, kaolinite powder, were prepared for soft ground in model tests. Jumunjin standard sand was used to sand compaction pile installed in the soft soil. In order to investigate the characteristics of mechanical behavior of sand compaction piles with low replacement ratios, centrifuge model experiments with the replacement ratio of 40%, changing the width of improved area with respect to testing results the width of surcharge loads, were carried out to obtain of bearing capacity, characteristics of load-settlement, vertical stresses acting on the sand pile and the soft soil failure mechanism in improved ground.