• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.155-164
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• 2019

이 연구에서는 기초의 종류에 따라 지반-구조물 상호작용(SSI) 효과가 LNG 저장탱크의 지진응답해석에 미치는 효과를 분석하였다. 이를 위하여 직경 71m인 LNG 탱크와 기반암 위 점토지반의 깊이가 30m인 지반조건을 고려하였다. 그리고 기초형식으로 네 가지(얕은 기초, 말뚝지지 전면기초, 말뚝기초(지표면 접촉식, 부유식)를 고려하였다. 지반의 비선형성은 자유장 지반에 대하여 등가선형화기법으로 고려되었다. 또한, 말뚝기초의 시공과정에서 발생하는 동다짐 효과에 대해서도 분석하였다. SSI 해석을 위하여 진동수영역 해석프로그램인 KIESSI-3D를 이용하였다. 지반-구조물 상호작용 해석을 통해 LNG 저장탱크의 외조 벽체 쉘의 응력과 내조탱크의 밑면전단력 및 전도모멘트를 구하였다. 해석결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다: (1) 고정 기초해석에 의한 외조와 내조탱크의 지진응답이 SSI 효과로 인한 지진응답보다 매우 컸다. (2) SSI의 효과가 내조탱크와 외조탱크의 동적응답에 미치는 영향은 기초의 형식에 따라 다르게 나타난다. (3) 말뚝지지 전면기초에서 동다짐 효과에 의한 구조물 응답의 변화는 약 10%로서 무시할 수 없을 정도로 큰 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.349-356
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• 1999

In general, the term soft ground includes clayey soils, which have large compressibility and small shear resistance due to the external load. All process of consolidation in compressible soils can be explained in terms of a transfer of load from an incompressible pore-water to a compressible soil structure. Therefore, one of the most important subjects about the characteristics of the time-dependent consolidation of the clay foundation by the change of load may be the presumption of the final settlement caused by consolidation and the degree of consolidation according to the time. The problems of discontinuous layer interface are very important in the algorithm and programming for the analysis of multi-layered soils using a numerical analysis, finite difference method. Better results can be obtained by the Process for discontinuous layer interface, since it can help consolidation analysis to model the actual ground. The purpose of this paper Provides an efficient computer algorithm based on numerical analysis using finite difference method(F.D.M.) which account for multi-layered soils to determine the degree of consolidation and excess pore pressures relative to time and positions more realistically.

• Geomechanics and Engineering
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• 제3권2호
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• pp.117-130
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• 2011

The methods of design available for geocell-supported embankments are very few. Two of the earlier methods are considered in this paper and a third method is proposed and compared with them. In the first method called slip line method, plastic bearing failure of the soil was assumed and the additional resistance due to geocell layer is calculated using a non-symmetric slip line field in the soft foundation soil. In the second method based on slope stability analysis, general-purpose slope stability program was used to design the geocell mattress of required strength for embankment. In the third method proposed in this paper, geocell reinforcement is designed based on the plane strain finite element analysis of embankments. The geocell layer is modelled as an equivalent composite layer with modified strength and stiffness values. The strength and dimensions of geocell layer is estimated for the required bearing capacity or permissible deformations. These three design methods are compared through a design example. It is observed that the design method based on finite element simulations is most comprehensive because it addresses the issue of permissible deformations and also gives complete stress, deformation and strain behaviour of the embankment under given loading conditions.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.23-32
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• 2013

해상풍력 기초로 사용되는 모노포드 석션 버켓기초의 지지력 거동에 대하여 원심모형실험과 수치해석을 통하여 연구하였다. 대상 구조물은 서해안 지역을 대상으로 검토된 해상풍력타워 기초로, 실트질 모래층에 설치하는 것으로 설계되었다. 원심모형실험에 사용된 모형지반은 대상 지반과 유사한 물성을 갖도록 조성하였다. 실험 가속 상태에서 소형 콘 관입시험과 벤더 엘리먼트를 사용한 전단파속도 측정을 통하여 물성을 평가하고 모사 대상 지반과의 유사성을 검증하였다. 원심모형실험으로 해상풍력 기초에 작용하는 하중을 재하하고 거동을 계측할 수 있도록 실험 시스템을 구축하였고, 모노포드 석션 버켓기초의 하중-회전각 관계를 통해서 지지력 거동을 평가하였다. 최적의 실험 조건을 선정 및 검증하기 위하여 수치해석을 수행하였으며, 모델의 자중, 모델과 경계면의 거리 및 지반 탄성계수의 변화에 따른 지지력 거동의 차이를 검토하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.1-7
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• 2018

해안지대나 습지와 같은 연약지반에 도로나 철도 건설이 빈번해지면서 이를 위한 연약지반 개량 사례가 증가하고 있다. 일반적으로 연약지반 개량시 작업조건만을 고려하거나 경제성만을 고려한 공법은 다수 존재하나 작업조건과 경제성을 함께 고려할 경우 적용 가능한 공법은 제한적이다. 이러한 경우 표층부와 심층부를 병용하여 개량하는 공법이 적용되어지는데, 이에 대한 기초적인 연구가 부족한 현실이다. 따라서, 본 연구에서는 연약지반에서 표층부 개량과 심층부 개량을 병용하는 경우에 대해 모형시험을 수행하여 지오그리드 보강 효과를 확인하고자 하였으며, 이때 표층부의 두께, 심층부 개량체의 직경 및 길이가 지오그리드 보강 효과에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 그 결과 표층부의 두께가 심층부의 직경보다 보강효과가 크다는 것을 확인하였고, 또한 표층부를 지오그리드로 보강한 경우 표층부의 강도가 증진되어 침하량이 저감됨을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.39-48
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• 2011

본 논문에서는 모형실험과 수치해석을 수행하여 유한한 두께의 모래지반 위에 놓인 얕은 띠기초의 지지력 평가방법을 제안하였다. 모형실험은 현장에서 채취한 모래시료를 사용하여 모래지반의 상대밀도와 대상 기초폭(B) 에 대한 모래층 두께(H)의 비(H/B)를 변화시키면서 1g와 20g 중력수준의 원심모형실험을 실시하였다. 실험결과, H/B가 감소함에 따라 지지력은 증가하고 침하는 감소하는 경향을 보였으며, 상대밀도 증가에 따라 지지력이 증가하는 경향도 나타났다. 강성지반 위 두께가 얇은 모래층의 지지력 평가방법을 제안하기 위하여 실험 결과 얻은 지지력 계수를 H/B의 영향을 고려한 Mandel & Salencon(1972)의 수정지지력계수와 비교 분석하였다. H/B에 따른 지지력계수비 관계를 제안하여 보수적인 설계에 적용할 수 있도록 하였다. 기초 제원, 사질토 상대밀도, H/B를 변화시킨 수치해석을 실시한 결과, 제시된 관계식과 유사한 경향성을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제5권4호
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• pp.363-377
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• 2013

Any structure constructed on the earth is supported by the underlying soil. Foundation is an interfacing element between superstructure and the underlying soil that transmits the loads supported by the foundation including its self weight. Foundation design requires evaluation of safe bearing capacity along with both immediate and long term settlements. Weak and compressible soils are subjected to problems related to bearing capacity and settlement. The conventional method of design of footing requires sufficient safety against failure and the settlement must be kept within the allowable limit. These requirements are dependent on the bearing capacity of soil. Thus, the estimation of load carrying capacity of footing is the most important step in the design of foundation. A number of theoretical approaches, in-situ tests and laboratory model tests are available to find out the bearing capacity of footings. The reliability of any theory can be demonstrated by comparing it with the experimental results. Results from laboratory model tests on square footings resting on sand are presented in this paper. The variation of bearing capacity of sand below a model plate footing of square shape with variation in size, depth and the effect of permissible settlement are evaluated. A steel tank of size $900mm{\times}1200mm{\times}1000mm$ is used for conducting model tests. Bearing capacity factor $N_{\gamma}$ is evaluated and is compared with Terzaghi, Meyerhof, Hansen and Vesic's $N_{\gamma}$ values. From the experimental investigations it is found that, as the depth of sand cushion below the footing ($D_{sc}$) increases, ultimate bearing capacity and settlement values show an increasing trend up to a certain depth of sand cushion.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.371-379
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• 2001

이 논문은 연속성을 갖는 탄성지반 위에 놓인 곡선부재의 자유진동에 관한 연구이다. 연속성을 갖는 탄성지반을 Pasternak 지반으로 모형화하여 곡선부재의 자유진동을 지배하는 무차원 상미분방정식을 유도하였다. 상미분방정식에는 회전관성과 전단변형효과를 고려하였다. 곡선부재의 선형은 원호형, 포물선형, 정현형, 타원형의 4가지를 채택하였고, 단부조건으로는 회전-회전, 회전-고정, 고정-고정의 3가지를 채택하였다. 실험실 규모의 실험을 실시하고 본 연구의 결과와 비교하여 연구의 타당성을 검증하였다. 수치해석의 결과로 무차원 고유진동수와 곡선부재의 변수들 사이의 관계를 표 및 그림에 나타내었으며 진동형의 예를 그림에 나타내었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권2호
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• pp.183-192
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• 2022

Piled raft foundations are widely used and effective in supporting high-rise buildings around the world. In this study, a piled raft system was numerically simulated using PLAXIS 3D. The settlement comparison results between the actual building measurements and the three-dimensional (3D) numerical analysis, were in good agreement, indicating the usefulness of this approach for the evaluation of the feasibility of using a piled raft foundation in Ho Chi Minh City subsoil. The effects were investigated of the number of piles based on pile spacing, pile length, raft embedment on the settlement, load sharing, bending moments, and the shear force of the piled raft foundation in Ho Chi Minh City subsoil. The results indicated that with an increased number of piles, increased pile length, and embedding raft depth, the total and differential settlement decreased. The optimal design consisted of pile numbers of 60-70, corresponding to pile spacings is 5.5-6 times the pile diameter (D_p), in conjunction with a pile length-to-pile diameter ratio of 30. Furthermore, load sharing by the raft, by locating it in the second layer of stiff clay, could achieve 66% of the building load. The proposed model of piled raft foundations could reduce the total foundation cost by 49.61% compared to the conventional design. This research can assist practicing engineers in selecting pile and raft parameters in the design of piled raft foundations to produce an economical design for high-rise buildings in Ho Chi Minh City, Viet Nam, and around the world.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권5호
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• pp.685-697
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• 2022

Nanotechnology has become one of the interesting technique used in material science and engineering. However, it is low used in civil engineering structures. The purpose of the present study is to investigate the static behavior of concrete plates reinforced with silica-nanoparticles. Due to agglomeration effect of silica-nanoparticles in concrete, Voigt's model is used for obtaining the equivalent nano-composite properties. Furthermore, the plate is simulated mathematically with higher order shear deformation theory. For a large use of this study, the concrete plate is assumed resting on a Pasternak elastic foundation, including a shear layer, and Winkler spring interconnected with a Kerr foundation. Using the principle of virtual work, the equilibrium equations are derived and by the mean of Hamilton's principle the energy equations are obtained. Finally, based on Navier's technique, closed-form solutions of simply supported plates have been obtained. Numerical results are presented considering the effect of different parameters such as volume percent of SiO₂ nanoparticles, mechanical loads, geometrical parameters, soil medium, on the static behavior of the plate. The most findings of this work indicate that the use of an optimum amount of SiO₂ nanoparticles on concretes increases better mechanical behavior. In addition, the elastic foundation has a significant impact on the bending of concrete slabs.