• 한국해양공학회지
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• 제28권2호
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• pp.133-139
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• 2014

Offshore wind turbines have been constructed extensively throughout the world. These turbines are subjected to approximately $10^8$ horizontal load cycles produced from wind, waves, and current during their lifetimes. Therefore, the accumulated displacement of the foundation under horizontal cyclic loading has significant effects on the foundation design of a wind turbine. Akili(2006) and Achmus et al.(2009) performed cyclic triaxial tests on dry sands and proposed an empirical model for predicting the accumulated plastic strain of sands under long-term cyclic loading. In this study, cyclic triaxial tests were performed to analyze the cyclic loading behaviors of dry sands. A total of 27 test cases were performed by varying three parameters: the relative density of the sands, cyclic load level, and confining stress. The test results showed that the accumulated plastic strain increased with an increase in the cyclic load level and a decrease in the relative density of the sand. The confining stress had less effect on the plastic strain. In addition, the plastic strain at the 1st loading cycle was about 57% of the accumulated strain at 1,000 cycles. Finally, the input parameters of the empirical models of Akili(2006) and Achmus et al.(2009) were evaluated by using the relative density of the sand and the cyclic load level.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권8호
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• pp.15-24
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• 2012

수평하중을 받는 말뚝의 해석에서 수평지반반력계수($k_h$)의 결정이 중요하나 시간과 비용 등의 문제로 기존의 제안식을 이용하여 수평지반반력계수를 산정하고 있어 말뚝기초의 거동을 상이하게 평가하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 수평재하시험결과를 이용한 Chang 방법 및 수치해석 역해석 방법으로 수평지반반력계수를 산정하여 기존 제안식과의 상관성을 비교 분석하여 적정성 및 신뢰성을 규명하였다. 수평재하시험에 의한 수평지반반력계수 분석결과는 Chang 방법으로 산정된 값이 역해석에 의한 방법에 비해 과소평가 되었다. 그리고 도로교 표준시방서 방법으로 산정 시 지반의 변형계수는 Eo${\fallingdotseq}$1,400~1,600N 적용하는 경우 수평재하시험에 의한 수평지반반력계수와 유사한 범위를 가지는 것으로 확인되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권1호
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• pp.23-40
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• 1995

다주기 Ko-재하/제하 시에 수평응력의 변화특성을 관찰하기 위하여 7종류의 시험모형을 선 정하였고, Ko조건을 크게 만족할 수 있도록 특별히 고안한압밀링 형태의 Ko-시험기를 제작하여 실내 건조된 모래에 대하여 실험을 수행하였다. 시험모형은 동일한 재하/제하 응력의 반복, 최대선행응력을 초과하는 반복 재하/제하, 그리고 최대선행 연직응력 내의 반복 재하/제하 Ko시험으로 구분된다. 실험결과에서 다주기 이력모형도 역시 기존의 단주기 이력모형을 확대하여 사용할 수 있음을 보였다. 여기서, 제하시의 지수 (a 및 a*)와 재재하 시의 계수(mr 및 mr*)는 응력이력의 형태, 반복회수 및 상대밀도에 따라 주로 지배되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.15-26
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• 2003

도심지에서 깊은굴착 및 근접굴착과 관련하여 흙막이 구조물의 설계와 시공에 있어서 주변지반 및 인접구조물의 안전성 확보를 위하여 신뢰할 만한 예측기술이 요구되고 있다. 깊은 굴착 및 근접굴착에서 흙막이 구조물의 지지체에 대한 사전재하의 적용이 연구되었고, 경제적인 효과가 있음은 알려져 왔으나 많은 연구자들에 의하여 완전히 이해되거나 인정될 만한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 흙막이 벽체의 수평변위를 억제하여 지반침하를 감소시키는 사전재하 적용의 효과에 대하여 연구를 수행하였고, 사질토지반에서 굴착주변지반의 변위 및 구조물의 손상을 예측하는 모형실험을 수행하였다. 본 연구의 수행결과는 사전재하하중 50%, 70%를 적용하였을 때, 20%의 벽체수평변위가 감소하였고, 지반침하 및 지중변위는 30%내지 40% 감소하였다. 또한 각 단계별 굴착시 사전재하하중에 따른 심도별 지중침하율 및 벽체에 작용하는 토압분포를 제시하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권4호
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• pp.341-352
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• 2023

Long-short pile composite foundations bear both vertical and horizontal loads in many engineering applications. This study used indoor model tests to determine the horizontal bearing mechanism of a composite foundation with long and short piles under horizontal loads. A custom experimental device was developed to prevent excessive eccentricity of the vertical loading device caused by the horizontal displacement. ABAQUS software was used to analyze the influence of the load size and cushion thickness on the horizontal bearing mechanism. The results reveal that a large vertical load leads to soil densification and increases the horizontal bearing capacity of the composite foundation. The magnitude of the horizontal displacement of the pile and the horizontal load borne by the pile are related to the piles' positions. Due to different pile lengths, the long piles exhibit long pile effects and experience bending deformation, whereas the short piles rotate around a point (0.2 L from the pile bottom) as the horizontal load increases. Selecting a larger cushion thickness significantly improves the horizontal load sharing capacity of the soil and reduces the horizontal displacement of the pile top.

• 한국해양공학회지
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• 제18권6호
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• pp.58-69
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• 2004

In order to investigate the characteristics of the lateral earth pressure at rest, under hysteretic $K_o-loading/unloading$ conditions, seven types of multi-cyclic models have been studied, using dry sand. For this study, the new type of $K_o-oedometer$ apparatus was developed, and the horizontal pressure was accurately measured. The multi-cyclic models consist of primarily 3 cases: (i) $K_o-test$ under the same loading / unloading condition, (ii) multi-cyclic loading / unloading $K_o-test$ exceeding the maximum pre-vertical stress, and (iii) multi-cyclic loading / unloading $K_o-test$ within the maximum pre-vertical stress. Results fromthe multi-cyclic model indicated that a single-cyclic model could be extended if the exponents for the unloading condition $(\alpha\;and\;\alpha^*)$ and the reloading coefficients $(m_r,\;and\;m_r^{\ast})$ were primarily dependent upon the type of model, number of cycles, and the relative density.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.31-42
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• 2000

압밀과 투수는 흙의 중요한 공학적 특성중 하나이다. 일반적으로 점토에 대한 압밀 및 투수계수는 표준압밀시험을 통한 간접적인 방법에 의해 구해지고 있다. 그러나 표준압밀시험은 시료의 포화문제, 간극수압의 측정이 용이하지 않을 뿐 아니라, 횡방향 압밀시험을 수행 할 수 없어 그나마 정확한 횡방향 압밀계수를 산정할 수 없다. 그리고 압밀계수를 구하는데 가장 널리 이용되고 있는 해석방법인 Taylor방법과 Casagrande 방법은 2차압밀이 불분명하고 초기 직선부분을 찾을 수 없는 경우에 대해서는 신뢰성이 떨어진다고 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 실험상의 단점을 보완할 수 있게 제작된 Rowecell을 이용하여 포항지역의 이암풍화토를 이방성 및 시료의 크기를 고려해 횡방향압밀시험을 실시하고 이 결과를 4가지 해석방법$(Taylor,\; Casagrande,\; Hyperbolic,\; \delta/t-logt)$으로 비교 분석하여 해석방법에 따른 압밀계수의 차이점을 파악하였다. 또한 투수계수(k)와 간극비(e)의 관계를 규정할 수 있는 투수상수를 해석방법에 따라 구하였으며, 압밀시험에서 계산된 간접투수계수의 타당성을 검증하기 위해 Rowecell을 이용한 직접투수시험을 실시하고 그 결과를 비교하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제10권3호
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• pp.141-150
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• 1998

강제원통케이슨의 역학적 특성을 규명하기 위하여 수평하중에 의한 실내모형실험을 수행하였다. 전체적인 경향으로서 셀강판에 국부적인 소성변형이 발생하는 하중 레벨에서 변위와 저면토압은 급격히 증가함을 알 수 있었다. 변위는 재하점위치에서 가장 크고 케이슨 상단부의 변위는 작은 값을 나타내었다. 저면토압은 재하면에 가까울수록 크며 하중 증가에 따른 토압증가율 또한 재하면에 가까울수록 커짐을 알 수 있었다.

• Advances in concrete construction
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• 제3권4호
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• pp.269-282
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• 2015

In this paper, a compression to tensile load converter device was developed to determine the anisotropic tensile strength of concrete. The samples were made from a mixture of water, fine sand and cement, respectively. Concrete samples with a hole at its center was prepared and subjected to tensile loading using the compression to tensile load converter device. A hydraulic load cell applied compressive loading to converter device with a constant pressure of 0.02 MPa per second. Compressive loading was converted to tensile stress on the sample because of the overall test design. The samples have three different configurations related to loading axis; 0, $45^{\circ}$, $-45^{\circ}$. A series of finite element analysis were done to analyze the effect of hole diameter on stress concentration of the hole side along its horizontal axis to provide a suitable criterion for determining the real tensile strength of concrete. Concurrent with indirect tensile test, Brazilian test and three point loading test were also performed to compare the results from the three methods. Results obtained by this device were quite encouraging and show that the tensile strengths of concrete were similar in different directions because of the homogeneity of bonding between the concrete materials. Also, the indirect tensile strength was clearly lower than the Brazilian test strength and three point loading test.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제10권1호
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• pp.60-68
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• 2018

A series of tests in an ice tank was carried out using a model-scale ship to investigate the ice loading process. The ship model Uikku was mounted on a rigid carriage and towed through a level ice field in the ice tank of the Marine Technology Group at Aalto University. The carriage speed and ice thickness were varied. In this paper, ice loading process was described and the corresponding ice forces on the horizontal plane were analysed. A new method is proposed to decompose different ice force components from the total ice forces measured in the model tests. This analysis method is beneficial to understanding contributions of each force component and modelling of ice loading on hulls. The analysed experimental results could be used for comparison with further numerical simulations.