• 대한토목학회논문집
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• 제26권3C호
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• pp.209-218
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• 2006

본 연구에서는 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐의 축조 중 및 담수시 응력-변형해석을 수행하고 매설계기 측정결과와 비교 분석하였으며, 국내 외 23개 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐의 축조 중 및 담수 후 침하 계측자료를 바탕으로 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐의 담수후 변형 거동 특성을 분석하였다. 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐의 담수시 거동 해석결과, 담수에 의하여 연직응력과 침하량은 미소하게 증가하였고, 수평응력 및 수평변위가 하류측으로 다소 증가하는 것으로 나타나고 있으나 댐체의 안정성에 미치는 영향은 크지 않으므로 담수 후 저수위 상승에 따른 댐체의 안정성은 확보하고 있는 것으로 판단된다. 또한, 최량적합기법에 의한 내부침하량으로부터 정부침하량을 구하는 방법을 제안하였으며 향후 국내 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐의 설계 시공 및 장기적인 유지관리에 필요한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.524-530
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• 2019

연구목적: 본 논문에서는 3차원 해석프로그램을 활용하여 인터페이스 요소를 구성하고, 일반적인 부재의 특성치와 강도가 보강된 부재의 특성치 등의 실제 표현할 수 있는 물성조건을 적용하여 연결체의 복합거동 안정성을 평가하고자 하였다. 연구방법: 해석 모델은 비선형적인 재료 거동을 포함한 솔리드 요소(Solid Element)를 사용하여 빔 구조 및 원형 플랜지, 볼팅 시스템 등의 부재를 설계도면과 동일한 치수로 모델링을 완성하였고 각 부재는 하나의 복합거동연결체로 조립되는 과정에서 다른 요소유형(Element Type) 접촉면의 통일성과 매쉬(Mesh) 생성을 보다 효율적으로 제어하여 분할작업(Partition)을 수행하였으며 부재들에 활용된 강재는 Gr. 50 탄소강 재질로 모델링 하였다. 연구결과: 부재별 접촉 인접부위, 하중재하부위, 고정단 부위, 취약예상부위 등으로 하여 하중단계별 변위 및 변형, 응력상태 등을 나타내고, 유한요소 해석 후 복합거동연결체의 각 하중단계에서의 변위, 변형, 응력 등의 분포도로 영향을 검증하고 설계의 타당성을 확인하였다. 결론: 따라서 이 결과를 토대로 하여 마이크로 파일의 설계 지지력이 결정되면 복합거동 연결체의 취약 지점의 파악과 보강의 정도를 파악할 수 있을 것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권1호
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• pp.1-7
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• 2020

In structures excavated in rock mass, load progressively increases to a level and remains constant during the construction. Rocks display different elastic properties such as E_i and ʋ under different loading conditions and this requires to use the true values of elastic properties for the design of safe structures in rock. Also, rocks will undergo horizontal and vertical deformations depending on the amount of load applied. However, under constant loads, values of E_i and ʋ will vary in time and induce variations in the behavior of the rock mass. In some empirical equations in which deformation modulus of the rock mass is taken into consideration, elastic parameters of intact rock become functions in the equation. Hence, the use of time dependent elastic properties determined under constant loading will yield more reliable results than when only constant elastic properties are used. As well known, rock material will play an important role in the deformation mechanism since the discontinuities will be closed due to the load. In this study, E_i and ʋ values of intact rocks were investigated under different constant loads for certain rocks with high deformation capabilities. The results indicated significant time dependent variations in elastic properties under constant loading conditions. E_i value obtained from deformability test was found to be higher than the E_i value obtained from the constant loading test. This implies that when static values of elastic properties are used, the material is defined as more elastic than the rock material itself. In fact, E_i and ʋ values embedded in empirical equations are not static. Hence, this workattempts to emerge a new understanding in designing of safer structures in rock mass by numerical methods. The use of time-dependent values of E_i and ʋ under different constant loads will yield more accurate results in numerical modeling analysis.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제37권3호
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• pp.309-320
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• 2011

As a new type of large-span space structure, suspendome is composited of the upper single-layer reticulated shell and the lower cable-strut system. It has better mechanical properties compared to single-layer reticulated shell, and the overall stiffness of suspendome structure increases greatly due to the prestress of cable. Consequently, it can cross a larger span reasonably, economically and grandly with high rigidity, good stability and simple construction. For a better assessment of the advantages of mechanical characteristic of suspendome quantitatively, the static behavior of Kiewitt6 suspendome was studied by using finite element method, and ADINA was the software application to implement the analysis. By studying a certain suspendome, the internal forces, deformation and support constrained forces of the structure were obtained in this paper. Furthermore, the influences of parameters including prestress, stay bar length, cross-sectional area and rise-to-span ratio were also discussed. The results show that the increase of prestress and vertical stay bar length can improve the stiffness of suspendome; Cross-sectional area has nearly no impact on the static behavior, and the rise-to-span ratio is the most sensitive parameter.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권3호
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• pp.109-126
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• 1996

이 연구에서 사용된 화학제는 NaCl이다. NaCl과 모래-벤토나이트 혼합물이 각기 다른 혼합률로 배합되어 삼축 압축 시험을 하였다(5, 10, 15%). 탄성계수와 점착력, 그리고 내부 마찰각이 구속 응력과 NaCl의 함수로 얻었다. 이로부터 구한 강도 정수를 근거로 하여 응력-변형률-강도의 거동 특성을 화학액의 농도함수로 residual flow procedure(REP)에 연결하였다. RFP와 함께 유한요소법을 이용한 사면안정 해석 프로그램을 개발하여 안전율을 구하였으며 강도정수를 화학용액의 농도함수로 요소방정식에 넣어구한 안전율을 비교하였다. 이로써 화학용액이 흙제방의 안정성에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.10-27
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• 2008

When the ground is excavated adjacent to the existing tunnel, which is loaded by the surcharge on the ground surface, the tunnel stability would be very sensitive to the deformation of the ground induced by the horizontal displacement of braced wall. The stability of the existing surcharged tunnel could be controlled by pre-loading on the braced wall. In this paper, it was investigated, if it would be possible to keep the existing surcharged tunnel stable by preventing the horizontal displacement of a braced wall by imposing the pre-loading during the ground excavation. For this purpose, large scale model tests were performed in a scale 1/10 at the test pit which was 2.0m in width and 6.0m in height and 4.0m in length. Isotropic test ground was constructed homogeneously by wet sand. Model tunnel was constructed in the test ground. Surcharge was loaded on the ground surface above the tunnel. During the tests, the behavior of model tunnel and model braced wall was measured. Numerical analyses were also performed in the same condition as the tests. And their results were compared to that of the model tests. Consequently, the effect of a surcharge could be compensated by imposing the pre-loading on the braced wall. The existing tunnel and the braced wall could be kept stable by preventing the horizontal displacement of the braced wall through pre-loading, although the tunnel is surcharged.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권7호
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• pp.21-29
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• 2005

본 논문에서는 압축성이 큰 지반 위에 시공되는 지오그리드 보강 계단형 블록식 보강토 옹벽의 거동 특성에 관한 내용을 다루었다. 대상옹벽으로는 2단으로 시공되는 높이 lOrn의 블록식 보강토 옹벽을 고려하였으며 압축성이 큰 지반위에 시공되는 경우를 고려하였다. 본 연구는 검증된 유한요소해석 모델을 사용하여 수행되었으며 기초지반의 침하가 옹벽의 변위 및 보강재 유발 인장력에 미치는 영향을 집중적으로 다루었다. 연구결과 시공중 발생하는 기초지반의 과다 침하는 옹벽의 변위 뿐 아니라 보강재 유발 인장력 또한 현저히 증가시켜 내·외적 안정성에 지대한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 연구결과와 아울러 실무적 관점에서의 고려사항 을 기술하였다.

• Coupled systems mechanics
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• 제8권1호
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• pp.71-93
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• 2019

Finite element simulations of solid mechanics problems often involve the use of Non-Confirming Meshes (NCM) to increase accuracy in capturing nonlinear behavior, including damage and plasticity, in part of a solid domain without an undue increase in computational costs. In the presence of material nonlinearity and plasticity, higher-order variables are often needed to capture nonlinear behavior and material history on non-conforming interfaces. The most popular formulations for coupling non-conforming meshes are dual methods that involve the interpolation of a traction field on the interface. These methods are subject to the Ladyzhenskaya-Babuska-Brezzi (LBB) stability condition, and are therefore limited in their implementation with the higher-order elements needed to capture nonlinear material behavior. Alternatively, the enriched discontinuous Galerkin approach (EDGA) (Haikal and Hjelmstad 2010) is a primal method that provides higher order kinematic fields on the interface, and in which interface tractions are computed from local finite element estimates, therefore facilitating its implementation with nonlinear material models. The inclusion of higher-order interface variables, however, presents the issue of preserving material history at integration points when a increase in integration order is needed. In this study, the enriched discontinuous Galerkin approach (EDGA) is extended to the case of small-deformation plasticity. An interface-driven Gauss-Kronrod integration rule is proposed to enable adaptive enrichment on the interface while preserving history-dependent material data at existing integration points. The method is implemented using classical J2 plasticity theory as well as the pressure-dependent Drucker-Prager material model. We show that an efficient treatment of interface variables can improve algorithmic performance and provide a consistent approach for coupling non-conforming meshes in inelasticity.

• 지질공학
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• 제20권1호
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• pp.13-23
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• 2010

암반사면의 전도파괴는 암반이나 토체가 기존 파괴면을 따라 미끄러지는 다른 파괴형태와는 달리 암주 혹은 암블록의 회전을 동반하는 파괴형태로 정의된다. 이는 사면방향에 대해 역방향으로 발달된 불연속면이 존재하는 구역에서 주로 발생하며, 불연속면의 지질학적 특성뿐 아니라 기하학적인 특성도 사면의 안정성을 판단하는 중요한 요소로 작용된다. 본 연구에서는 역방향 불연속면이 발달된 절토사면에 대해 안정성을 평가하였다. 일반적으로 암반의 파괴거동은 불연속체 특성을 가지고 있으나 최근 연속체 해석에서 불연속면을 모사하는 수치해석방법들이 많이 논의되고 있다. 본 연구에서는 연속체 해석인 유한요소해석에 불연속면을 이질적인 경계특성에 적용되는 계면요소를 이용하여 모사함으로써 불연속면이 고려된 사면의 거동특성을 파악하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권9호
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• pp.27-33
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• 2011

기존 지하 매설관 시공법의 경우 관의 하단부 다짐이 어렵고, 다짐효율이 좋지 않아 지하 매설물의 안정성을 저감시키고 이로 인한 파손이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법 중 하나가 유동성 채움재를 이용하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 지하 매설관 시공 시 뒤채움재의 종류에 따른 매설관의 거동을 파악하기 위하여 지하 매설관에 대한 수치해석을 수행하였고, 동일한 조건에서 뒤채움재의 종류에 따른 관의 주요 부분의 변위, 지표침하, 수직토압을 비교 검토하여 지하 매설관의 변형특성을 예측하였다. 수치해석을 시행한 결과 뒤채움재로 유동성 채움재를 사용하는 것이 일반모래를 사용하는 것에 비해 지표침하 및 관변형량이 작아지고 수직토압 또한 감소한다는 것을 알 수 있었다.