• 제목/요약/키워드: geotechnical design

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Probabilistic real-time updating for geotechnical properties evaluation

  • Ng, Iok-Tong;Yuen, Ka-Veng;Dong, Le
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제54권2호
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    • pp.363-378
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    • 2015
  • Estimation of geotechnical properties is an essential but challenging task since they are major components governing the safety and reliability of the entire structural system. However, due to time and budget constraints, reliable geotechnical properties estimation using traditional site characterization approach is difficult. In view of this, an alternative efficient and cost effective approach to address the overall uncertainty is necessary to facilitate an economical, safe and reliable geotechnical design. In this paper a probabilistic approach is proposed for real-time updating by incorporating new geotechnical information from the underlying project site. The updated model obtained from the proposed method is advantageous because it incorporates information from both existing database and the site of concern. An application using real data from a site in Hong Kong will be presented to demonstrate the proposed method.

인천 송도지역 지반정수의 확률분포 추정 (Probability Distribution of Geotechnical Properties of Songdo area in Incheon)

  • 김동휘;김민태;고성권;박정규;이우진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.1399-1406
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    • 2009
  • Probability distribution of geotechnical properties is very useful information and it is used for evaluating the geotechnical properties itself and calculating probability of failure. In this study, probability distribution of compression index, recompression index, and void ratio are evaluated, and analysis results show that all property distributions satisfy normal and log-normal distribution.

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Shape optimization for partial double-layer spherical reticulated shells of pyramidal system

  • Wu, J.;Lu, X.Y.;Li, S.C.;Zhang, D.L.;Xu, Z.H.;Li, L.P.;Xue, Y.G.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제55권3호
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    • pp.555-581
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    • 2015
  • Triangular pyramid and Quadrangular pyramid elements for partial double-layer spherical reticulated shells of pyramidal system are investigated in the present study. Macro programs for six typical partial double-layer spherical reticulated shells of pyramidal system are compiled by using the ANSYS Parametric Design Language (APDL). Internal force analysis of six spherical reticulated shells is carried out. Distribution regularity of the stress and displacement are studied. A shape optimization program is proposed by adopting the sequence two-stage algorithm (RDQA) in FORTRAN environment based on the characteristics of partial double-layer spherical reticulated shells of pyramidal system and the ideas of discrete variable optimization design. Shape optimization is achieved by considering the objective function of the minimum total steel consumption, global and locality constraints. The shape optimization of six spherical reticulated shells is calculated with the span of 30m~120m and rise to span ratio of 1/7~1/3. The variations of the total steel consumption along with the span and rise to span ratio are discussed with contrast to the results of shape optimization. The optimal combination of main design parameters for six spherical reticulated shells is investigated, i.e., the number of the optimal grids. The results show that: (1) The Kiewitt and Geodesic partial double-layer spherical reticulated shells of triangular pyramidal system should be preferentially adopted in large and medium-span structures. The range of rise to span ratio is from 1/6 to 1/5. (2) The Ribbed and Schwedler partial double-layer spherical reticulated shells of quadrangular pyramidal system should be preferentially adopted in small-span structures. The rise to span ratio should be 1/4. (3) Grids of the six spherical reticulated shells can be optimized after shape optimization and the total steel consumption is optimized to be the least.

지오그리드의 시공 시 손상 및 크리프 변형의 복합효과 평가 (Assessment of Combined Effect of Installation Damage and Creep Deformation of Geogrids)

  • 조삼덕;이광우;오세용;이도희
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.153-161
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    • 2005
  • 시공 시 손상 및 크리프 변형의 복합효과가 지오그리드의 장기설계인장강도에 미치는 영향을 평가하기 위하여, 세 종류의 지오그리드를 대상으로 일련의 현장 내시공성시험 및 크리프시험을 수행하였다. 연구결과, 지오그리드의 시공시 손상 및 크리프 변형 특성은 지오그리드의 재질 및 제조방법에 크게 영향을 받으며, 시공 중 지오그리드의 인장강도감소가 클수록, 시공 시 손상과 크리프 변형의 복합효과가 미치는 영향이 더 큰 것으로 나타났다. 또한 지오그리드의 인장강도 감소계수를 영향인자별로 각각 산정하여 장기설계인장강도를 평가하도록 되어 있는 현행 설계법은, 지오그리드의 시공 시 손상과 크리프 변형의 복합효과를 고려하여 강도감소계수를 산정하는 방법에 비해 지오그리드의 강도감소계수를 안전측으로 산정하는 것으로 평가되었다.

흙막이 가시설 내진설계를 위한 등가정적해석의 유효성 분석 (Applicability of Pseudostatic Analysis for the Seismic Design of Temporary Retaining Structures in a Deep Excavation)

  • 유상화;김동찬;김종관;한진태
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권9호
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    • pp.35-50
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    • 2023
  • 본 논문은 흙막이 가시설의 내진설계 가이드라인을 작성하기 위한 기초 연구로서, 국내외에서 적용되고 있는 내진설계 기준과 등가정적해석을 위한 동적토압 산정 방법에 대해 문헌연구를 수행하였다. 그리고 2차원 유한차분해석 프로그램인 FLAC 2D를 이용하여 Semirigid pressure 방법, Wood 방법, Mononobe-Okabe 방법에 따라 등가정적해석을 수행하고, 벽체의 모멘트와 지보재 축력에 대한 해석 결과를 동해석 결과와 비교하여 등가정적해석의 적용성을 평가하였다. Semirigid 방법은 0.4%H 이하의 수평 변위가 발생하는 Stiff wall의 모멘트를 가장 합리적으로 예측하였다. 지보재의 축력은 구조물과 흙 사이의 동적인 상호작용을 고려할 수 없어 정확하게 예측하는 것이 어려웠으나, 안전측으로 보수적인 설계를 위한 예비검토에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

단일현장타설말뚝을 이용한 교량기초의 설계 및 시공 사례 (A Case Study on the Design and Construction of the Pile Bent System)

  • 조성한;김형욱;김주철
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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    • pp.357-367
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    • 2010
  • In this study, several design and construction cases of the pile bent system for bridges were introduced. The lateral displacement of the pile bent system is larger than the displacement of pile cap system, due to the smaller bending stiffness and the longer unsupported length. So, the analysis of the lateral pile displacement is main factor for the design of pile bent system and superstructure. For the accurate estimation of the pile displacement, an iterative analysis method was developed. The superstructure was analyzed regarding the pile foundation as $6{\times}6$ spring and the substructure was analysed using non-linear load transfer curves (p-y, t-z, q-z curve). And, to verify this analysis method, the estimated displacements are compared with the results of lateral load test. This analysis method is expected to be a viable alternative approach for the design of bridge foundation hereafter.

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사질토에 시공된 앵커토류벽의 토압분포에 관한 연구 (Earth Pressuroes of Tieback Walls in Sand)

  • 김낙경
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권5호
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    • pp.17-28
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    • 1998
  • 사질토 지반에 시공된 앵커토류벽의 설 설계하중을 결정함으로서 토류벽의 설계에 있어 가장 기본적이고 필수적인 요소택에 있다. 앵커토류벽에 작용하는 토압분포는 배성, 흙의 아칭 효과 등에 따라 크게 변하 토류벽에 작용하는 토압분포의 가정은 크 한 직사각형 분포의 겉보기토압이 적용되 본 연구에서는 실물크기의 앵커토류 Function을 이용하여 토류벽에 작용하는 토압분포를 시공단계별로 산정하여 설계에 이용되는 토압 분포와 비교하였다. 또한 앵커 토류벽의 설계에 적용되는 Rankine 토압분포를 이용하는 Canadian Geotechnical Society 방법과 TerBaghi와 Peck이 제안한 겉보기토압을 이용한 설계방법을 현장시험 결과와 비교하여 분석하였다. 본 연구의 결론으로는 앵커 설계하중, 최대 휨모멘트의 산정 방법에 있어 30% 정도의 안전율을 고려할 때 Tereaghi 와 Peck 토압을 이용한 단순보 힌지법이 Rankine의 주동토압보다 적합하다는 사실을 입증하였다.

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지하 공간 설계와 시공의 지반공학적 접근과 실무적용 -지반계수의 합리적 추정 (Geotechnical Approach in Design and Construction of Underground Structures A Systematic Parameter Estimation)

  • 이인모;김동현
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권2호
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    • pp.43-58
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    • 1996
  • 지하구조물에 대한 설계 및 시공기술의 많은 발전에도 불구하고 아직도 상당부분 그간의 경험에 의존하며, 또한 많은 불확정성 요소들을 내포하고 있다. 그 중 가장 대표되는 것이 지반계수로서, 이를 설계단계에서 정확히 산정하는 데는 많은 어려움이 따른다. 본 논문의 주된 목적은 지하공간의 설계와 시공을 유기적으로 연결할 수 있는 지반공학적 접근의 일환으로 최적의 지반계수를 산정하는 데 있다. 이를 위하여 초기예측치와 계측치로부터 예측된 간을 합리적으로 조합할 수 있는 Extended Bayesian Method(EBM)을 적용하였으며, 이를 유한요소해석으로부터 구할 수 있도록 하였다. 또한 부산 지하철 현장과 캐나다의 Darlington취수터널에 대한 예제해석을 수행하여 제안된 방법의 효용성을 검증하였다.

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현장 탄성파시험 자료 종합을 통한 국내 지반지층의 대표 전단파속도 제안 (Representative Shear Wave Velocity of Geotechnical Layers by Synthesizing In-situ Seismic Test Data in Korea)

  • 선창국;한진태;조완제
    • 지질공학
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    • 제22권3호
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    • pp.293-307
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    • 2012
  • 지구물리학적 현상을 이해하고 지반공학 관련 문제를 해결하기 위한 주요 요소로서 전단파속도가 강조되어 왔다. 특히, 내진설계와 내진성능평가를 위한 지반지진공학 분야에서 전단파속도의 중요성이 보편적으로 인지되고 있다. 국내 183개소 부지들에서의 다양한 현장 탄성파시험 수행을 통해 대상 조사 부지들에서의 대표적 지반 동적물성으로서의 깊이별 전단파속도 분포들을 결정하였다. 대상 부지들의 지하 토사와 암반 지층을 지반지진공학적 간편 활용을 위한 매립토, 퇴적토, 풍화토, 풍화암 및 기반암의 5 종류 지반지층으로 재분류하였다. 현장 탄성파시험의 전단파속도 분포들을 종합하여 5 종류 지반지층들의 평균적인 전단파속도 주상들을 도출하였으며, 이를 토대로 지진학 및 지반지진공학에서의 유용을 위한 각 지층별 대표 전단파속도 값을 도출하였다.

Geotechnical Parameter Assessment for Tall Building Foundation Design

  • Poulos, Harry G.;Badelow, Frances
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.227-239
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    • 2015
  • This paper discusses the design parameters that are required for the design of high-rise building foundations, and suggests that the method of assessment for these parameters should be consistent with the level of complexity involved for various stages in the design process. Requirements for effective ground investigation are discussed, together with relevant in-situ and laboratory test techniques for deriving the necessary strength and stiffness parameters. Some empirical correlations are also presented to assist in the early stages of design, and to act as a check for parameters that are deduced from more detailed testing. Pile load testing is then discussed and a method of interpreting bi-directional tests to obtain pile design parameters is outlined. Examples of the application of the assessment process are described, including high-rise projects in Dubai and Saudi Arabia.