• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.205-212
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• 2018

본 연구에서는 상용 해석프로그램에서 구현하기에 어려움이 있는 지반공학적 문제를 해결하기 위한 쉽고 직관적인 해석 프로그램 개발의 일환으로 계산의 정확도가 상대적으로 높은 요소를 채택한 유한요소법을 정식화 하고 해석과정을 프로그램화 하였다. 개발된 프로그램의 계산과정에 있어서의 신뢰성 확인을 위해 두 가지 예에 대한 해석을 수행하고 결과분석을 해 보았는데 첫 번째 예는 등방구속압이 요소에 작용하는 경우이고 나머지 예는 전단응력이 요소의 측면에 작용하는 경우이다. 유한요소를 구성하는 요소로는 등매개변수 사변형 요소를 채택하였는데 요소내의 변위는 요소의 절점변위와 형상함수로 표현된다. 전체좌표(global coordinate)에 의한 미분계수로 표현되는 변형률을 얻기 위해 자코비언과 자연좌표(natural coordinate)를 이용하는 계산과정을 코딩하였다. 요소의 강성행렬을 정의하는 이중적분식을 수치적분으로 변환시키기 위해 4점 가우스 구적법을 적용하였다. 개발된 프로그램의 계산과정 검증을 위해 등방구속압이 작용하는 요소에 대한 해석을 수행한 결과 요소내의 네 개의 가우스점과 요소 중앙에 대해 계산된 응력값이 등방구속압과 일치됨을 알 수 있었다. 개발된 프로그램의 계산과정 검증을 위해 전단응력이 작용하는 요소에 대한 해석을 수행한 결과 요소내에 발생되는 횡방향응력 및 연직응력이 위치에 따라 변화됨을 알 수 있었으며 외력에 대한 발생응력의 크기 및 분포양상이 합리적임을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권4C호
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• pp.169-175
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• 2012

불포화토의 함수특성은 구속효과 및 이력현상에 따라 변화한다. 이로 인하여 불포화 지층의 유효응력을 정의할 때, 모관흡수력이 기여하는 효과가 깊이에 따라 변화하거나 침투 및 증발과정에서 상이하게 나타난다. 불포화토의 유효응력은 흡수응력 특성곡선에 근거하여 일반화 할 수 있다. 이러한 일반화를 위해서, 구속응력과 함수특성곡선의 관계를 찾는 것이 필요하다. 본 연구에서는 다양한 구속응력을 가한 상태에서 압력판 추출시험을 수행하고 건조 및 습윤과정에서 나타나는 함수특성의 이력현상을 획득하였다. 그리고 각 이력과정에 대한 유효 체적함수비와 모관흡수력 관계를 구할 수 있었다. 이로부터 모관흡수력에 따른 흡수응력 특성곡선을 정의할 수 있었다. 또한 삼축시험시 구한 불포화 전단강도로부터, 흡수응력과 유효응력을 모관흡수력으로부터 구할 수 있었다. 함수특성에 근거한 유효응력 파괴규준은 유일하게 나타났으며 포화시 파괴포락선과 일치하였다. 삼축시험으로부터 구한 흡수응력은 대표 함수특성곡선으로부터 구한 것과 유사하게 나타났다. 따라서 각 이력과정에서 구속효과에 대하여 함수특성곡선이 유일하게 정의될 수 있음을 입증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.143-151
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• 2007

고결모래의 거동은 고결정도, 상대밀도, 응력조건, 그리고 입자특성 등에 의해 영향을 받으며, 특히 고결모래의 강도에 영향을 끼치는 고결결합은 응력에 의해 파괴되기 때문에 고결모래의 강도정수는 응력조건을 고려하여 평가되어야 한다. 일반적으로 고결모래의 마찰각은 고결결합에 의해 영향을 받지 않기 때문에 미고결 상태의 마찰각과 동일한 반면, 점착력은 고결결합에 의해 증가하는 것으로 알려지고 있다. 따라서 본 연구에서는 석고를 고결유발제로 하는 고결시료를 조성하여 다양한 구속압 조건에서 배수전단시험을 실시함으로써, 구속압 변화에 따른 고결모래의 강도정수를 평가하였다. 실험결과 고결모래의 점착력은 고결정도와 구속압의 크기에 따라 고결지배구간, 천이구간, 응력지배구간에서 다르게 평가되었다. 또한 본 연구에서는 고결결합을 파괴시키지 않고 강도정수를 평가하기 위한 적정 구속압을 결정하기 위해 고결정도를 표현하는 일축압축강도와 고결결합을 파괴시키지 않는 최대 구속압의 관계를 결정하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.43-52
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• 2007

CFT(Concrete Filled Steel Tube, 콘크리트 충전 강관) 부재는 뛰어난 구조거동으로 인하여 그 사용 영역이 점차 확대되고 있는 추세이나, 대단면의 부재로 사용될 경우에는 자중과 경제성에서 불리할 수 있다. 본 연구에서는 CFT 부재의 단면을 중공으로 만듦으로써, 콘크리트 사용량을 절감하여 부재의 자중을 감소시키고, 중공면에 강관 또는 FRP 튜브를 삽입하여 성능을 향상시킨 내부 구속 중공 CFT 부재의 합리적인 해석을 위하여 비선형 콘크리트 모델을 개발하였다. 개발된 비선형 콘크리트 모델은 구속효과를 고려한 Mander의 일축 압축 콘크리트 모델을 기본으로 하였으며, 내부 구속 중공 CFT 부재 내 콘크리트의 응력-변형율 선도를 결정하기 위해서, 내부 구속 중공 CFT 부재의 발생 가능한 파괴 형상을 제시하고, 각각의 파괴 형상이 발생할 때의 구속응력을 평형방정식을 통하여 유도하였다. 유도된 식을 통하여, 컴퓨터를 이용한 해석 프로그램이 작성되었으며, 매개변수 연구가 수행되었다. 해석결과, 내부 구속된 콘크리트는 비구속 상태 또는 이축 구속 상태의 콘크리트에 비하여, 향상된 강도와 연성을 갖는다는 것을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제18권4호
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• pp.427-437
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• 2019

Waste materials are being produced in huge quantities globally, and the usual practice is to dump them into legal or illegal landfills. Recycled tiles (RT) are being used in soil stabilisation which is considered as sustainable solution to reduce the amount of waste and solve the geotechnical problems. Although the stabilisation of soil using RT improved the soil properties, it could not achieve the standard values required for construction. Thus, this study uses 20% RT together with low cement content (2%) to stabilise soft soil. Series of consolidated undrained triaxial compression tests were conducted on untreated and RT-cement treated samples. Each test was performed at 7, 14, and 28 days curing period and 50, 100, and 200 kPa confining pressures. The results revealed an improvement in the undrained shear strength parameters (cohesion and internal frication angle) of treated specimens compared to the untreated ones. The cohesion and friction angle of the treated samples were increased with the increase in curing time and confining pressure. The peak deviator stress of treated samples increases with the increment of either the effective confining pressures or the curing period. Microstructural and chemical tests were performed on both untreated and RT-cement treated samples, which included field emission scanning electron microscopic (FESEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), and energy dispersive X-ray spectrometer (EDX). The results indicated the formation of cementation compounds such as calcium aluminium hydrate (C-A-H) within the treated samples. Consequently, the newly formed compounds were responsible for the improvement observed in the results of the triaxial tests. This research promotes the utilisation of RT to reduce the amount of cement used in soil stabilisation for cleaner planet and sustainable environment.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.235-244
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• 2001

액상화는 비배수조건에서 흙 강도의 갑작스러운 감소에 기인한다. 이러한 흙 강도의 손실은 과잉간극수압의 발현과 관련된다. 본 연구에서는 최대 및 최소간극비에 영향을 미치는 세립분 함유량이 조사되었다. 또한 포화된 실트질 모래에 대한 정적 및 동적 삼축시험의 결과를 제시하였다. 이들 시험은 액상화강도와 정적 및 동적 거동 특성을 평가하기 위해 수행되었다. 시료는 새만금 유역에서 채취되었으며 공기건조되었다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 최대 및 최소간극비선은 유사한 경향으로 나타났다. 2) 최대 및 최소간극비는 20~30%의 세립분 함유량에서 얻어졌다. 3) 구속압력과 과압밀비가 증가할수록 액상화에 대한 저항은 증가하였다. 4) 불안정마찰각은 초기상대밀도의 증가와 함께 커졌다. 5) 유효응력비가 증가함에 따라 액상화에 대한 저항은 감소하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.201-204
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• 2008

FRP 합성재료로 구속된 콘크리트의 응력-변형률 응답을 합리적으로 예측할 수 있는 해석모델이 제시되었다. 제안된 모델은 하중이 증가함에 따라 점진적으로 발생하는 미세균열에 의한 부피팽창이 미세재료구조의 손상을 나타내는 중요한 척도이며, 이에 손상정도에 따라 하중지지능력을 일관되게 산정할 수 있다는 기본개념에 근거한다. 이를 위하여 제안모델은 면적변형률 및 공극의 함수로 표시된 탄성계수, 팽창콘크리트와 구속매체의 상호작용을 나타내는 에너지 평형식, 변화하는 구속력 및 점증계산논리를 포함한다. 따라서 실험으로부터 유도된 팽창비 관계식으로부터 횡방향 혹은 부피팽창변형률을 산정하는 기존의 해석모델과는 달리 역학적 거동 및 에너지 평형식으로부터 연속적으로 변화하는 횡방향 변형률을 산정한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.405-410
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• 2000

Multi-level (macro-level, meso-level, and micro-level) mechanism of prefinitely strained concrete materials os studied The multi-level analysis explains the additional quasibrittle concrete material ductility that comes from lateral confinement and their multi-level interaction mechanisms. The so-called "upgraded tube-squash test" is used to achieve 50% axial strain and over 70 degree of deviatoric strain of quasibrittle concrete materials under extremely high pressure without producing visible cracks. In the micro-level analysis, the variations of hydration rte, micropores, and hydrate phased are analyzed. In the meso-level analysis, mesocracks (the initial invisible cracks) at the interfaces between aggregates and cement paste matrices are studied. The high confining effect in the specimen on the meso-level cracks is also studied. In the macro-level analysis, the physical behavior of prefinitely strained concrete materials is studied. The co-relationships of the results from the three distinct levels of analyses based in various prestraining (0%, 15%, 35%, and 50%) are studied. For the extremely deformed or strained concrete problems, multi-level analysis will be used to explain the unclear and unstudied mechanism of concrete materials, The multi-level analysis can provide us with valuable insights that can explain the additional ductility and confining effect in concrete. concrete.

• KCI Concrete Journal
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• 제13권1호
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• pp.69-78
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• 2001

The inelastic behavior of a reinforced concrete columns is influenced by a number of factors : 1) level of axial load, 2) tie spacing, 3) volumetric ratio of lateral steel, 4) concrete strength, 5) distribution of longitudinal steel, 6) strength of lateral steel, 7) cover thickness, 8) configuration of lateral steel, 9) strain gradient, 10) strain rate, 11) the effectively confined concrete core area, and 12) amount of longitudinal steel. A new constitutive model of a confined concrete is suggested in order to investigate the nonlinear behavior of the reinforced concrete columns under concentric loading. The developed constitutive model for the confined concrete takes into account the effects of effectively confined area as well as the horizontal and longitudinal distributions of the confining pressures. None of the existing models incorporated these two main effects at the same time. A total of different six constitutive models for the behavior of the confined concrete under concentric compression were compared with the sixty-one test results reported by different researchers. The superiority of the developed model in its accuracy is demonstrated by evaluating the error function, which compares the weighted averages for the sum of squared relative differences in peak compressive strength and corresponding strain, stress at strain equal to 0.015, and total area under stress-strain curve up to strain equal to 0.015.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제2권1호
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• pp.55-66
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• 1986

유효구속추력, 초기전단응력, 응력비 및 반복회수등의 영향을 고려하면서 비배수조건하에 있는 연약점토시료의 동력학적 전단탄성계수 및 감쇠비의 변화특성을 파악하기 위하여 일련의 삼축롱륜시험을 수행하였다. 그 결과, 초기전단응력 및 구속압력이 동력학적 토성치에 미치는 영향은 크지 않았지만, 축방향 변형의 증가에 따라 전단탄성계수는 감소하고 감쇠하는 증가하는 영향을 나타낸다. 또한, 전단탄성 계수는 Marcuson et al(3)과 Kokusho et al.(4)에 의해 제안된 경험식으로 얻어진 범위내에 분포되었고, 감쇠비는 Kokusho et al.(4)과 Ishihara et al.(9)에 의해 얻어진 범위에 분포됨을 보이고 있다.