• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.207-213
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• 2001

조밀한 건조조립토와 건설재료(콘크리트재)사이의 경계에서의 동마찰계수를 구하기 위하여 진동대를 사용하여 동적직접전단시험을 실시하였다. 조밀한 건조조립토와 건설재료사이의 동마찰계수는 본 연구에서 고려한 미끄러짐 속도의 범위안에서는 크게 변하지 않음을 알 수 있었다. 그리고 동마찰계수는 조립토의 평균입경이 증가함에 따라 감소하였고, 이에 대한 관계식을 제안하였다. 또한 이 계수를 같은 조립토에 대하여 실시한 평면변형률시험으로 얻어진 내부마찰각으로부터의 마찰계수와 비교하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.129-136
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• 2004

Anisotropic characteristics of deformation are important to understand the particular behavior in the pre-failure state of soils. Recent experiments shows that cross-anisotropic moduli of granular soils can be expressed by functions of normal stresses in the corresponding directions, which is closely linked to micromechanical characteristics of particles. Granular soils are composed of a number of particles so that the force-displacement relationship at each contact point governs the macroscopic stress-strain relationship. Therefore, the micromechanical approach in which the deformation of granular soils is regarded as a mutual interaction between particle contacts is one of the best ways to investigate the anisotropic deformation of soils. In this study, a numerical program based on the theory of micromechanics is developed. Modified Hertz-Mindlin model is adopted to represent the force-displacement relationship in each contact point for the realistic prediction of anisotropic moduli. To evaluate the model parameters, a set of analytical solutions of anisotropic moduli is derived in the isotropic stress condition. By comparing the analytical solutions with exact values, we confirm that the analytical solutions can be utilized to evaluate model parameters within the acceptable range of error of 10%.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권1호
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• pp.57-65
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• 2021

The effects of initial soil fabric and aspect ratio (AR) on the small-strain stiffness (G0) of granular soils are studied by employing discrete element method (DEM) numerical analysis. Elongated clumps composed of subspheres were adopted, and the G0 values were obtained by DEM simulations of drained triaxial tests under different densities and initial confining pressure (p0). The DEM simulations indicate that the initial soil fabric has an insignificant effect on G0. The effect of the AR on G0 is related to the initial density. Namely, for dense specimens, G0 first increases with increasing AR, reaching a plateau value when the AR ≥ 1.5. However, for loose specimens, G0 gradually increases as the AR increases. Microscopic examination reveals that G0 uniquely depends on the coordination number of the particles (CN-particle) rather than the subspheres (CN-sphere) at the particulate level for the effects of initial soil fabric and AR. Finally, Poisson's ratio ν0 is also determined by CN-particle. In addition, based on data in literature and this study, ν0 can be fitted as ν0 = 5.920(G0/(p0)1/3)-0.99, which can be used to predict ν0 of granular soils based on the measured G0.

• Geomechanics and Engineering
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• 제7권3호
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• pp.247-261
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• 2014

Analytical and numerical modeling of soft or problematic soils stabilized with lime and cement require a number of soil parameters which are usually obtained from expensive and time-consuming laboratory experiments. The high shear strength of lime and cement stabilized soils make it extremely difficult to obtain high quality laboratory data in some cases. In this study, an alternative method is proposed, which uses the unconfined compressive strength and estimating functions available in literature to evaluate the shear strength parameters of the treated materials. The estimated properties were applied in finite element model to determine which estimating function is more appropriate for lime and cement treated granular soils. The results show that at the mid-range strength of the stabilized soils, most of applied functions have a good compatibility with laboratory conditions. However, application of some functions at lower or higher strengths would lead to underestimation or overestimation of the unconfined compressive strength.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5C호
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• pp.183-190
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• 2009

지반재료의 응력-변형률 관계는 다양한 변형률에서 비선형적인 거동을 나타내며 지반 또는 지반구조물의 변형 및 응력예측에 필요하다. 또한 유한요소해석과 같은 수치해석을 위해서는 지반재료의 비선형 특성에 대해 보다 많은 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 시멘트와 플라이애시(비회)로 혼합 강화된 입상지반재료를 대상으로 일축압축시험을 실시하였고, 시험결과에 기초하여 파괴전 비선형 거동을 재현할 수 있는 다양한 응력-변형률 예측모델의 적용성을 평가하기 위하여 정규화된 비선형 응력-변형률 관계를 일반적으로 사용되는 쌍곡선 및 대수, 지수 등과 같은 모형에 적용하여 강화된 입상지반재료의 파괴전 거동을 평가하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.99-107
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• 2004

흙의 이방적 변형 특성은 파괴 이전 상태의 변형 거동을 정확히 이해하기 위한 중요한 특성 중 하나이다. 최근 활발히 이루어지고 있는 실험적 연구 결과는 사질토fl서 나타나는 이방적 탄성계수가 직교 이방 탄성이론으로 표현될 수 있으며, 또한 각 방향의 수직 탄성계수가 해당 방향의 수직 응력에 의한 지수 함수로 표현될 수 있음을 보여준다. 이러한 사질토의 탄성계수 이방성은 입자의 미시역학적 특성과 밀접한 관계가 있다. 사질토는 수많은 입자에 의해 구성된 입상체이므로 각 입자간의 접촉면에서 나타나는 힘-변위 관계가 거시적 인 입상체의 응력-변형률 관계를 지배한다. 따라서 사질토의 변형을 입자 간 상호 작용으로 해석하는 미시역학적 접근 방법은 흙의 이방적 변형 특성을 연구하는 가장 좋은 방법 중 하나이다. 본 연구에서는 미시 역학 이론을 토대로 흙의 이방적 탄성 변형 특성을 예측하는 수치해석 프로그램을 개발하였다. 실제 토립자의 불규칙한 접촉면 상태를 간략하게 모사할 수 있는 접촉 모델을 제시하였다. 삼축 시험 등의 일반적인 역학 시험으로부터 얻을 수 있는 거시적 탄성 응력-변형률 관계로부터, 미시역학 모델에 필요한 변수를 결정할 수 있는 해석해를 유도하였다 실내 시험을 통해 구할 수 있는 거시적 탄성계수와 해석해를 이용하여 모델 변수를 구하는 방법을 구체적으로 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.5-18
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• 2006

쇄석말뚝과 조립토 다짐말뚝은 연약지반의 보강, 극한지지력의 증대 및 기초 지반의 압밀을 가속화시키기 위한 목적으로 지난 수십 년 동안 폭넓게 사용되고 있다. 조립토 다짐말뚝의 극한지지력은 조립토 말뚝의 팽창파괴를 억제하기위한 지반의 횡방향 구속압에 지배된다. 한편, 조립토 다짐말뚝은 충분한 횡방향 구속압이 발휘되지 못하는 압축성 점토지반이나 연약지반에서는 그 기능을 기대하기 어려운 점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 조립토 다짐말뚝과 일부 심도를 빈배합 콘크리트로 보강한 조립토 다짐말뚝에 대한 3차원 수치해석을 실시하여 그 결과를 비교, 분석하였다. 또한, 본 연구에서는 수치해석결과를 바탕으로 침하저감계수에 대한 회귀분석식이 제시되었으며, 침하저감계수에 대한 변수분석을 통해 제안된 침하저감계수 회귀식의 타당성을 검증하였다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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• pp.336-342
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• 2005

본 연구에서는 조립토 다짐말뚝의 적용범위를 보다 연약한 지반에까지 폭넓게 활용하고자 하는 목적의 일환으로 등입도 콘크리트로 보강한 조립토 다짐말뚝공법의 적용가능성을 확인하였으며, 연구결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 등입도 콘크리트에 대한 배합설계를 실시하고, 압축강도시험을 통한 강성 및 강도 특성의 규명과 변수위 투수시험을 통해 빈배합 콘크리트 공시체의 배수기능이 유지될 수 있음을 확인하였다. (2) 등입도 콘크리트에 대한 실내시험으로부터 도출된 강성 및 강도특성을 고려하고, 보강심도 및 치환율을 다향하게 가정한 조건하에서의 유한요소해석을 수행하여 각각의 조건에 따른 침하저감효과를 확인한 결과, 보강심도가 깊어지고 치환율이 커질수록 기존 조립도 다짐말뚝에 대한 침하억제효과가 커짐을 알 수 있었다. (3) 본 연구를 통해 등입도 콘크리트로 보강한 조립토 다짐말뚝의 적용가능성과 아울러 침하감소 효과를 파악하였으며, 기존 조립토 다짐말뚝의 침하량에 비해 보강심도, 치환율 등을 고려한 등입도 콘크리트로 보강된 조립토 다짐말뚝의 침하량이 억제되는 효과를 확인하였다. 향후에는 현장여건을 감안한 등입도 콘크리트의 다양한 배합비별 침하감소효과에 대한 규명과 함께 본 연구에서 제안된 공법의 현장적용성을 파악하기 위한 실물모형시험 또는 시험시공 등이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국농공학회지
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• 제40권1호
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• pp.106-117
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• 1998

The nature of stress-path dependency, the principle that governs deformations in granular soil, and the use of Lade's double work-hardening model for predicting soil response for a variety of stress-paths have been investigated, and are examined The test results and the analyses presented show that under some conditions granular soils exhibit stress-path dependent behavior. For stress-paths involving unloading or reloading, the stress-path with the higher average stress level produces the larger strains, whereas all stress-paths having the same intial states of stress, and involving only primary loading conditions, produce strains of similar magnitudes. Experimental evidence indicates that the stress- path dependent response obtained from the double work-hardening model is also observed for real soils. It is concluded that the influence of stress history on the friction angle is negligible and the strains increment direction is uniquely determined from the state of stress but is not perpendicular to the yield surface. The strains calculated from Lade's double work-hardening model are in reasonable agreement with those measured.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.77-88
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• 2007

본 연구에서는 사질토의 탄성 및 탄소성 거동을 모사하기 위한 미시역학 기반의 구성 모델을 개발하였다. 개발 모델은 접촉 방향의 공간 분포를 통계적으로 처리한 조직 이방성, 응력비에 따른 조직 이방성의 변화, 간극비 변화에 따른 접촉점 수의 변화, 그리고 미시적 탄성-탄소성 접촉 강성을 고려하였다. 금속 재료에 대한 시험결과를 이용하여 미시적 탄소성 접촉 강성 모델을 수직 접촉력과 입자의 항복 접촉력에 대한 거듭제곱 함수의 형태로 유도하였다. 모델 변수를 정량적으로 평가하기 위해 직교 이방 탄성 계수의 근사식을 유도하였다.