• 한국지반공학회지:지반
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• 제6권3호
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• pp.41-52
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• 1990

To investigate the liquefaction potential of sands, a series of untrained cyclic triaxial compression tests is carried out on the samples of Ottawa, Joomoonjin, Hn river and Hongseung sands. The constitutive equations of sands are derived to explain the mechanical behavior of sands under cyclic stresses, and are applicable to liquefaction analysis. The following results are obtainded in this study. 1. Sands with the lower confining pressure or relative density are to be easily liquefied, and when the amplitude of cyclic stress are large, liquefaction takes places over only a few cycles. 2. Stress ratio, porewater pressure ratio and cyclic shear strains are to be good criteria to evaluate liquefaction potential of sands. 3. Hongseung sands which contains some silty clay shows higher dynamic properties than other sands. 4. The dynamic behaviors of undisturbed Hongseung sand are about same as those of dense sands. It is noted that undisturbed Hongseung sand shows higher liquefaction potential than the samples made by pluviation under same relative density, 5. The constitutive equations of soils under cyclic loads are developed based on the theory of elasto-plasticity, logarithmic stress-strain rela'tionship, non-associated flow rule and the concept of the boundary surface. The derived equations is applicable to predict the behavior of sands under cyclic loads and liquefaction potential with a higher accuracy. 6. Based on results of the study it may be concluded that cracks of the foundations and dislocation of the structures at Hongseung earthquakes(Oct. 7, 1978, Richter scald 5.2) are not brought by the liquefaction process.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권5호
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• pp.481-489
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• 2023

Drained cyclic triaxial tests were conducted on a saturated sand to examine its deformation characteristics under either axial or lateral cyclic loading condition. To apply lateral cyclic loading, the cell pressure was cycled while maintaining a constant vertical stress. The strain accumulations and flow direction in the soil were presented and discussed considering various initial stress ratios (η₀), cyclic stress amplitudes and cyclic stress paths. The results indicate that axial strain accumulation shows an exponential increase with the maximum stress ratio (η^max). The initial deviatoric stress has comparable effects with lateral cyclic stress amplitude on the accumulated axial strain. In contrast, the accumulated volumetric strain is directly proportional to the lateral cyclic stress amplitude but not much affected by η₀ values. Due to the anisotropy of the soil, the accumulated axial and lateral bulging strains are greater in lateral cyclic loading when compared to axial cyclic loading even though η^max is the same. It is also found that η^max affects soil's lateral deformation and increasing the ratio could change the lateral deformation from contraction to bulging. The flow direction depends on η^max in the sand under lateral cyclic loading, regardless of η₀ values and the cyclic stress amplitudes, and a large η^max could lead to great deviatoric strain but a little volumetric strain accumulation.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.64-75
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• 2017

철도궤도 상부 흙노반은 궤광으로부터 전달된 열차하중을 지지하고 분산하는 기능을 갖는다. 성토체의 일반적인 흙노반은 흙재료를 다짐하여 조성하며 차량 반복하중에 의해 공용중 잔류침하가 발생하는 데 일정부분 기여한다. 흙노반의 잔류침하는 회복불가능한 영구변형이어서 궤도틀림 등 궤도 안전성을 크게 저하시킨다. 그럼에도 불구하고 현재까지 흙노반재료에 대한 역학적 시험을 바탕으로 합리적인 잔류침하 관리기준이 제시된 바 없다. 반면에 흙노반의 현장관리 및 판정기준은 강성평가 또는 현장들밀도시험에 의해서만 이루어지고 있어 불합리하다. 본 연구에서는 흙노반이 경험하는 전단응력비(${\tau}/{\tau}_f$)와 구속압(${\sigma}_3$)을 수치해석을 통해 구하고 이를 반영한 실내 흙노반 영구변형시험방법을 제시하였다. 제시된 시험방법을 이용하여 대표적인 철도건설현장 흙노반 재료로 만든 다짐시편에 대하여 반복삼축시험을 실시하였으며 이로부터 향후 잔류침하의 추정에 활용할 수 있는 기본 영구변형예측모델 모델계수를 구속압 및 전단응력비 수준별로 제시할 수 있었다.

• 한국농공학회지
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• 제44권4호
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• pp.114-122
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• 2002

Up to now, many constitutive models for clay have been proposed and studied based on the elasto-plastic or elasto-viscoplastic theory and it has been recognized that the effect of time on the loading process is a salient feature. In the present study, cyclic behavior characteristics of clay was studied with a viscoelastic-viscoplastic constitutive model for clay based on the non-linear kinematic hardening rule. In order to examine the behavior of clay several cyclic untrained triaxial tests and also their numerical simulations were performed. As results of that, it was found that the proposed model can well describe cyclic behaviors of clay such as frequency dependent characteristics, and have the high feasibility of numerical simulation for dynamic analysis.

• Geomechanics and Engineering
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• 제12권4호
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• pp.611-626
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• 2017

The research reported herein is concerned with the model testing of piles socketed in soft rock which was simulated by cement, plaster, sand, water and concrete hardening accelerator. Model tests on a single pile socketed in simulated soft rock under axial cyclic loading were conducted and the bearing capacity and accumulated deformation characteristics under different static, and cyclic loads were studied by using a device which combined oneself-designed test apparatus with a dynamic triaxial system. The accumulated deformation of the pile head, and the axial force, were measured by LVDT and strain gauges, respectively. Test results show that the static load ratio (SLR), cyclic load ratio (CLR), and the number of cycles affect the accumulated deformation, cyclic secant modulus of pile head, and ultimate bearing capacity. The accumulated deformation increases with increasing numbers of cycles, however, its rate of growth decreases and is asymptotic to zero. The cyclic secant modulus of pile head increases and then decreases with the growth in the number of cycles, and finally remains stable after 50 cycles. The ultimate bearing capacity of the pile is increased by about 30% because of the cyclic loading thereon, and the axial force is changed due to the applied cyclic shear stress. According to the test results, the development of accumulated settlement is analysed. Finally, an empirical formula for accumulated settlement, considering the effects of the number of cycles, the static load ratio, the cyclic load ratio and the uniaxial compressive strength, is proposed which can be used for feasibility studies or preliminary design of pile foundations on soft rock subjected to cyclic loading.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.41-49
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• 2006

이 논문에서는 반복적인 하중에 의해 발생한 동적 과잉간극수압의 발생과 소산을 실내시험을 통하여 연구하였다. 이를 위해 국내 건설 현장에서 건설재료로 널리 사용되고 있는 풍화토를 재성형하여 실내에서 반복삼축시험을 수행하였다. 그 결과 비배수 반복 재하 과정에서 발생하는 과잉간극수압은 반복재하하중과 구속압이 증가할수록 크게 나타남을 확인하였다. 여기서 이 두 가지 영향요소가 반영된 수정과잉간극수압비(MEPPR)를 제안하여, 과잉간극수압 거동을 반복재하횟수만으로 나타낼 수 있었다. 또한 과잉간극수압을 구속압으로 정규화한 과잉간극수압비(EPPR)를 이용하여, 구속압의 증가에 따라 감소하는 과잉간극수압 소산 시 부피변형률을 간편히 나타낼 수 있었다. 결론적으로 재성형 풍화토에 대하여 얻어진 실내 시험 결과를 토대로 지진 하중과 같은 동적 반복 재하 시 미액상화 조건에서 발생하는 침하량을 적은 수의 실험 결과로 간편하게 예측할 수 있는 방법 및 개념을 도출하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제10권4호
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• pp.119-132
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• 1994

본 연구에서는 실트를 포함하는 모래의 액상화강도 및 전단특성을 검토하기 위하여 비배수상태에서 동적 삼축압축시험을 행했다. 그 결과 실트를 포함하는 모래의 액상화강도는 상대밀도 일정의 조건에서는 실트 함유율 30% 정도에서 가장 약한 것으로 판명되었다. 또한 동적 삼축압 축시험의 재하속도를 0.1Hz에서 5Hz까지 변화시켜 실트를 포함하는 모래질 흙의 액상화강도에 미치는 제하속도의 영향을 살펴본 결과 실트의 함유량이 많을수록 재하속도의 영향을 많이 받으나 점토를 함유한 모래질 흙에 비해서는 그 영향이 현저하게 적음을 알 수 있다. 이러한 결과의 일인에 대해서는 유효응력 경로에 있어서의 간극수압의 변화상황으로부터 설명될 수 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.239-246
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• 2000

It has been generally much fine contents in West Coast of Korea. When cyclic shear stress causing liquefaction was estimated as using cyclic triaxial tests in these grounds, it didn't appear linear relations between deviator stress and confining stress where σ'₃ was more than 150 kpa. Namely, due to no normalization of cyclic shear stress ratio, the errors of this is increased. Therefore, more confining stress is increased, more increment of deviator stress is decreased. So, using linear relations between tanø'/sub d/ of dynamic internal friction angle and CSR where σ'₃ was less than 150 kpa, liquefaction of these grounds was evaluated. Also, as doing detail evaluation which had carried response analysis of earthquake, this appeared good results which was well compatible with empirical methods using N-value of SPT. It was thought that these result evaluated vulnerable liquefaction area more correct than existing methods. Also, characteristics of liquefaction in West Coast grounds was compared with clean sands, with analysis of behavior of pore pressure ratio and axial strain affected by fine contents, as cyclic loading was applied.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제10권1호
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• pp.7-18
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• 1994

본 연구에서는 단조하중과 반복하중에 대한 점토지반의 거동을 표현할 수 있는 새로운 구성모델을 제안하였다. 제안된 모델은 과압밀상태에서의 응력-변형률 관계를 쌍곡선식으로 가정하고 한계상태이론과 결합시켜 비배수 응력경로를 예측한다. 에너지분산식을 이용하여 개발된 이 구성모델은 단조하중 작용시에 미약한 과압밀상태 및 과다한 과압밀상태의 점성토거동을 표현할 수 있다. 또한 반복하중하에서의 거동을 나타내기 위하여 단조하중에 대하여 개발된 구성모델에 비배수 경로간격비 이동함수를 도입하였다. 이를 위하여 한개의 추가적인 모델계수가 필요하며 그 값은 합리적 방법으로 실험결과로부터 산정될 수 있다. 본 구성모델은 비교적 쉽고 정확하게 반복하중을 받는 점성토지반의 비배수 거동에 대한 실험결과를 예측한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.45-55
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• 1998

액상화 가능성을 예측하기위해 많은 방법들이 제안되어왔지만, 재료의 미세구조의 특성을 이용한 방법은 거의 없다. 본 연구에서는, 동하중을 받는 재료의 전체 응력-변형률의 특징에 대해 통합적 구성방식을 제공하는 교량상태개념(DSC)모델에 이론적 기초를 두며, 포화 사질토의 액상와 가능성을 평가하기 위한 새로운 방법을 제안한다. DSC이론으로부터, 미세구조의 변형시 재료내부 상태의 급격한 변화가 일어나는 시점의 교란도(한계교란도: Dc)를 초기 액상화 시기로 정의한다. 본 방법은 포화 Ottawa 모래를 이용한 진동 실삼축시험 결과로부토 얻은 자료를 이용하여 적합성이 검토되었다. 또한 본 연구로부터, 액상화와 초기 구속압사이의 관계가 Dc의 개념으로부터 밝혀졌다. 본 연구에서 제안한 새로운 액상화 평가방법은 액상화 거동을 예측할 수 있으며, 결론적으로 기존의 경험적 방법보다 향상된 방법이라고 사료된다.