• 제목/요약/키워드: equilibrium analysis

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암석 버력으로 성토한 사면의 안정성 해석 (Stability Analysis of Embankment Slopes Consisting of Rock Fragments)

  • 김치환
    • 터널과지하공간
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    • 제12권2호
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    • pp.83-91
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    • 2002
  • 암석 버력으로 성토한 사면의 역학적 안정성을 한계평형해석법과 유한차분법으로 검토하였다. 암석 버력 성토사면의 높이는 약 40 m이고 사면의 구배는 1:1.5이다. 암석 버력 성토체의 강도정수 중 점착력은 없고, 내부마찰각은 43$^{\circ}$로 가정하고 사면의 안정성을 해석하였다. 한계평형해석 중 Fellenius법과 Bishop법으로 구한 안전율 Fs는 1.4이었다. 또 유한차분법으로 사면의 안전율을 구하기 위해서 강도감소법을 이용하였고 파괴영역을 기준으로 결정한 사면의 안전율 Fs도 역시 약 1.4로 한계평형해석 결과와 동일하였다. 여러 기관에서 사면설계기준으로 적용하는 안전율 1.3과 비교할 때 암석 버력 성토사면은 안정상태로 확인되었다.

공적분·벡터오차수정모형을 활용한 벙커유 가격의 장기균형 수렴에 관한 실증분석 (An Empirical Analysis on the Long-term Balance of Bunker Oil Prices Using the Co-integration Model and Vector Error Correction Model)

  • 안영균;이민규
    • 무역학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.75-86
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    • 2019
  • This study performs a factor analysis that affects the bunker oil price using the Co-integration model and Vector Error Correction Model (VECM). For this purpose, we use data from Clarkson and the analysis results show 17.6% decrease in bunker oil price when the amount of crude oil production increases at 1.0%, 10.3% increase in bunker oil price when the seaborne trade volume increases at 1.0%, 1.0% decrease in bunker oil price when total volume of vessels increases at 1.0%, and 0.003% increase in bunker oil price when 1.0% increase in world GDP, respectively. This study is meaningful in that this study estimates the speed of convergence to long-term equilibrium and identifies the price adjust mechanism which naturally exists in bunker oil market. And it is expected that the future study can provide statistically more meaningful econometric results if it can obtain data during more long-periods and use more various kinds of explanatory variables.

Case Study of Slope Investigation on the Cretaceous Sedimentary Rocks Using the Geological Cross-Sections

  • Ihm, Myeong-Hyeok;Kim, Woo-Seok;Kwon, Oil
    • 지질공학
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    • 제31권4호
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    • pp.463-478
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    • 2021
  • The subjects of the study are the sedimentary rock slope of the Mesozoic Gyeongsang Supergroup, which has a high risk of failure. The orientation of the slope-face represents a variety of changing characteristics. The rocks of the slope shall be sandstone, siltstone and dacite, and discontinuities shall develop beddings, shear joints, extension joints, and dacite dyke boundary planes. The type and scale of failure varies depending on the type of rock and the strike/dip of the discontinuities, but the toppling failure prevails. Based on the face-mapping data, SMR, physical and mechanical testing of rocks, analysis and review of the stereonet projections and the critical equilibrium analysis, all four representative sections required a countermeasure method because the acceptable safety factor during dry and rainy seasons were far below Fs = 1.5 and Fs = 1.2. After applying the countermeasure method, both the dry and wet conditions of the slope exceeded the allowable safety factor. In particular, the face-mapping data of the slope-face, the geological cross-sections of several representative sections perpendicular to the slope-face, and the critical equilibrium analysis and the presentation of countermeasure methods that have been reviewed based on them are expected to be reasonable tools for the slope stability. In addition, it will be possible to use it as basic data for performance evaluation for slope maintenance.

한계해석을 이용한 토사면의 항복지진계수 산정도표 제안 연구 (A Study on the Development of a Stability Chart for Yield Seismic Coefficient of Soil Slope Using Limit Analysis)

  • 최상호;김종민
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.47-57
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    • 2010
  • Newmark 활동블록법을 이용하여 지진시 토사면의 영구변위를 산정할 경우 항복지진계수의 결정은 매우 중요하다. 그러나 기존에 제안된 항복지진계수는 일반적으로 한계평형해석에 기초하고 있어 역학적조건 중 평형조건만을 만족하므로 역학적으로 엄밀하지 못하다. 따라서 기 제안된 항복지진계수를 이용하여 토사면의 영구변위를 산정할 경우 문제점를 야기할 수 있다. 한계해석은 역학적으로 엄밀한 해의 범위를 산정하는 해석기법으로 항복지진계수의 역학적 엄밀성을 판단하는데 유용하다. 본 연구에서는 안정수, 사면경사, 지반물성 등에 따른 다양한 해석조건을 고려하여 실무적용에 유용한 항복지진계수 산정도표를 제안하였다.

Innovative displacement-based beam-column element with shear deformation and imperfection

  • Tang, Yi-Qun;Ding, Yue-Yang;Liu, Yao-Peng;Chan, Siu-Lai;Du, Er-Feng
    • Steel and Composite Structures
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    • 제42권1호
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    • pp.75-90
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    • 2022
  • The pointwise equilibrium polynomial (PEP) element considering local second-order effect has been widely used in direct analysis of many practical engineering structures. However, it was derived according to Euler-Bernoulli beam theory and therefore it cannot consider shear deformation, which may lead to inaccurate prediction for deep beams. In this paper, a novel beam-column element based on Timoshenko beam theory is proposed to overcome the drawback of PEP element. A fifth-order polynomial is adopted for the lateral deflection of the proposed element, while a quadric shear strain field based on equilibrium equation is assumed for transverse shear deformation. Further, an additional quadric function is adopted in this new element to account for member initial geometrical imperfection. In conjunction with a reliable and effective three-dimensional (3D) co-rotational technique, the proposed element can consider both member initial imperfection and transverse shear deformation for second-order direct analysis of frame structures. Some benchmark problems are provided to demonstrate the accuracy and high performance of the proposed element. The significant adverse influence on structural behaviors due to shear deformation and initial imperfection is also discussed.

Reliability analysis of soil slope reinforced by micro-pile considering spatial variability of soil strength parameters

  • Yuke Wang;Haiwei Shang;Yukuai Wan;Xiang Yu
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제36권6호
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    • pp.631-640
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    • 2024
  • In the traditional slope stability analysis, ignoring the spatial variability of slope soil will lead to inaccurate analysis. In this paper, the K-L series expansion method is adopted to simulate random field of soil strength parameters. Based on Random Limit Equilibrium Method (RLEM), the influence of variation coefficient and fluctuation range on reliability of soil slope supported by micro-pile is investigated. The results show that the fluctuation ranges and the variation coefficients significantly influence the failure probability of soil slope supported by micro-pile. With the increase of fluctuation range of soil strength parameters, the mean safety factor of the slope increases slightly. The failure probability of the soil slope increases with the increase of fluctuation range when the mean safety factor of the slope is greater than 1. The failure probability of the slope increases by nearly 8.5% when the fluctuation range is increased from δv=2 m to δv =8 m. With the increase of the variation coefficient of soil strength parameters, the mean safety factor of the slope decreases slightly, and the probability of failure of soil slope increases accordingly. The failure probability of the slope increases by nearly 31% when the variation coefficient increases from COVc=0.2, COVφ=0.05 to COVc=0.5, COVφ=0.2.

지오텍스타일 튜브의 2차원 평형해석 및 수리모형시험을 통한 안전성 분석 (2-Dimensional Equilibrium Analysis and Stability Analysis of Geotextile Tube by Hydraulic Model Test)

  • 신은철;오영인
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.251-260
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    • 2002
  • 지오텍스타일 튜브공법은 고강도 토목섬유인 지오텍스타일을 튜브모양으로 봉합하여 수리학적 방법이나 기계적인 방법으로 내부에 토사를 채워 구조물을 형성하는 공법으로, 지오텍스타일 튜브구조물은 지오텍스타일에 구속된 토사 체로 구성되며, 지오텍스타일과 토사의 복합거동 특성을 나타낸다. 또한, 구조물의 활용분야가 해안 및 호안 침식방지 구조물이나 방파제, 제방 등에 적용되어지므로 설계 및 안정해석 시, 지반공학적 검토와 파도에 의한 수리동역학적 검토가 필요하다. 본 연구에서는 지오텍스타일 튜브의 효율적인 안정해석방법에 대하여 분석하기 위하여, 방파제 (Breakwater), 이안제(Detached breakwater), 돌제(Groin)등과 같은 해안구조물의 경험 및 2차원 평형해석방법을 검토 및 적용하였으며, 해석결과의 실험적 분석을 위하여 이안제형태의 지오텍스타일 튜브에 대한 수리모형시험을 실시하였다. 본 연구에서 수행한 경험식 및 2차원 평형해석 분석은 기존의 수리모형시험을 통하여 도출된 경험식과 파도의 작용을 외력으로 한 2차원 평형해석이론을 적용.검토하였다. 또한, 수리모형시험을 통한 안정해석은 지오텍스타일 튜브의 형태(채움비율 변화), 유의파고(Significant wave height), 천단고(구조물 상부수심)의 확보유무 등의 해석변수조건을 적용하였다. 2차원 평형해석에 의한 지오텍스타일 튜브의 안정해석결과, 활동 및 전도에 대한 안정성은 튜브형태, 접지면적, 유의파고, 투영면적 등의 복합상관관계로 비선형적인 변화를 나타내었으며, 수리모형시험을 통한 안정성 검토결과, 경험식 및 2차원 평형해석결과와 근접한 결과를 나타내었다.

축류터어빈의 기초설계 해석 (Preliminary Design Analysis of an Axial-Flow Turbine)

  • 구삼옥;최동환
    • 한국기계연구소 소보
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    • 통권14호
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    • pp.111-119
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    • 1985
  • A review on the design analysis of an axial-flow turbine is presented. Followed by a brief introduction to the fundamentals on an axial-flow turbine, a design procedure is described with a sample design of one for a small turbo-jet engine. Design procedure is composed of two parts: one-dimensional analysis of three-dimensional effects based on radial equilibrium theory. The method described herein is so simple and rapid that it can be applied to the preliminary design analysis of turbo-machinery equipped with axial-flow turbines.

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사면안정해석 프로그램을 이용한 사면 소단 설치의 효용성 평가에 관한 연구 (A Study on the Effective Evaluation of Slope Berm Construction using Slope Stability Analysis Program)

  • 이종현;이정엽;김승현;유기정;구호본
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.485-492
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    • 2003
  • In this study, We peformed on the effective evaluation of slope berm construction using slope stability analysis programs. The effective evaluation of slope berm construction was performed by stability of slope and economy of construction. This time, used slope stability analysis programs are Talren97 that use Limit equilibrium method (LEM) and FLAC-SLOPE that use finite difference method (FDM), and carried out using Rocfall program to evaluate slope stability by rockfall occurrence.

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사면 안정해석에 적용되는 입력 인자들의 민감도 분석 (Sensitivity Analysis of Input Parameters in Slope Stability Analysis)

  • 백용;배규진;권오일;장수호;구호본
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.75-82
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    • 2005
  • 사면 안정해석은 현장 조사로부터 얻어지는 지반강도 정수의 역할이 매우 중요한 인자로 작용한다. 본 연구에서는 사면안정성 분석에서 입력변수들에 대한 상대적인 평가를 위하여 민감도 분석을 수행하였다. 설정된 입력 변수들은 사면의 경사, 점착력, 내부마찰각의 3가지 종류로 선별하였다. 사면안정해석은 기본적으로 한계평형으로 해석하였으며 수집된 현장자료를 이용하여 분석한 결과 확률변수들은 정규분포를 나타내는 것으로 나타났다. 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 입력변수들을 발생시켰으며 붕괴된 암반사면을 이용하여 민감도 분석을 실시하였다. 분석결과 암반사면의 안전율은 예상보다 낮게 나타나는 것을 알 수 있었다. 민감도 분석 지수(PCC)를 이용하여 분석한 결과 사면 안전율에는, 점착력과 사면 경사가 매우 민감한 영향을 미치는 것으로 나타났으며 내부마찰각은 상대적으로 낮은 민감성을 띠는 것으로 분석되었다.