• 제목/요약/키워드: limit equilibrium analysis

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ON THE PROXIMAL POINT METHOD FOR AN INFINITE FAMILY OF EQUILIBRIUM PROBLEMS IN BANACH SPACES

  • Khatibzadeh, Hadi;Mohebbi, Vahid
    • 대한수학회보
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    • 제56권3호
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    • pp.757-777
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    • 2019
  • In this paper, we study the convergence analysis of the sequences generated by the proximal point method for an infinite family of pseudo-monotone equilibrium problems in Banach spaces. We first prove the weak convergence of the generated sequence to a common solution of the infinite family of equilibrium problems with summable errors. Then, we show the strong convergence of the generated sequence to a common equilibrium point by some various additional assumptions. We also consider two variants for which we establish the strong convergence without any additional assumption. For both of them, each iteration consists of a proximal step followed by a computationally inexpensive step which ensures the strong convergence of the generated sequence. Also, for this two variants we are able to characterize the strong limit of the sequence: for the first variant it is the solution lying closest to an arbitrarily selected point, and for the second one it is the solution of the problem which lies closest to the initial iterate. Finally, we give a concrete example where the main results can be applied.

2차원 유한요소법과 3차원 한계평형법을 이용한 테일러스 사면안정성 해석 (Analysis of Talus Slope Stability using 2D FEM and 3D Limit Equilibrium Method)

  • 이경미;김성권;서용석;이선복;김동현;김도식
    • 지질공학
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    • 제17권3호
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    • pp.381-391
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    • 2007
  • 본 연구에서는 2차원 유한요소법과 3차원 한계평형법을 함께 이용하여 테일러스 분포사면의 안정성을 해석하였다. Phase2를 이용한 유한요소해석에서는 발생응력의 분포를 이용하여 파괴심도를 추정하였다. 파괴면은 테일러스층 하부에 약 3-10m의 두께로 분포하는 붕적층 내에서 발생하였다. 유한요소해석 결과와 지질조사결과를 바탕으로 3차원 모델을 작성하여 한계평형해석을 실시하였다. 3차원 한계평형해석결과를 보면 건조시에는 모든 사면에서 안정한 것으로 나타났으나, 집중호우에 의해 지하수면이 붕적층을 포화시킬 때에는 급격히 불안정해지는 것으로 나타났다.

유한차분해석과 한계평형해석의 비교를 통한 평면파괴 사면 쏘일네일링 보강효과 연구 (Reinforcing Effect of a Soil Nailing on Plane Failure of a Slope by Comparing Finite Difference Analysis with Limit Equilibrium Analysis)

  • 유광호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권11호
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    • pp.5-15
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    • 2014
  • 사면파괴로 인한 피해사례가 늘어남에 따라 사면을 안전하게 설계하고 시공하는 것은 대단히 중요하다. 현재 실무에서 주로 사용되는 한계평형해석은 간단한 계산에 의해 안전율을 산정할 수 있지만 활동면을 미리 가정한다는 단점이 있다. 한편 유한차분해석 시 전단강도감소기법을 이용하여 안전율 산정이 용이해짐에 따라 설계 시 이용되는 빈도가 점차 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 두 가지 해석방법의 비교를 통해 합리적인 쏘일네일링 설계방안의 제안을 목적으로 한다. 이를 위해 평면파괴 예상구간에 쏘일네일링 보강 시 보강패턴에 따른 보강효과를 비교해보았다. 그 결과 네일의 각도와 간격에 따른 보강효과는 동일하게 나타났다. 하지만 네일 길이가 증가함에 따라 한계평형해석의 경우 안전율이 증가하였지만 유한차분해석의 경우 안전율의 변화가 없었다.

지진 시 액상화된 지반 내 지중 구조물의 안정성 평가를 위한 한계평형해석 모델 제안 (A proposed model of limit equilibrium analysis for stability assessment of underground structure in liquefied ground during earthquakes)

  • 오주영;이재환;장석부
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.435-448
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    • 2024
  • 지진 시 발생하는 지반의 액상화는 터널, 관로, 맨홀, 지하 탱크 등 지중 구조물에 큰 피해를 초래한다. 이러한 액상화에 의한 피해는 지중 구조물의 부상(uplift)이 주요 원인인 것으로 나타났으며, 현재까지 설계 실무에서는 지중 구조물의 이러한 상향 변위를 충분히 고려하지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 개착식 터널을 대상으로 하여 한계평형법 기반의 analytical solution을 제안하였다. 이를 활용하여 토피고, 액상화 심도, 지반개량, ledge 유무에 대한 민감도 분석을 시행하였다. 안전율 변화를 통해 안전율에 대한 각 요소들의 기여도를 합리적으로 도출할 수 있음을 확인하였다. 현재 모델 내 다수의 가정과 불명확성이 존재하며, 이에 대한 적합 여부에 대한 검토는 여전히 과제로 남아있다. 하지만, 보수적인 접근 방식을 통해 상당 부분의 불확실성이 완화된 것으로 판단되며, 지중 구조물의 uplift 거동 특성을 고려한 안정성 평가 방법이라는 점에서 의미가 있다고 사료된다.

지구정보시스템을 이용한 금수산일대의 암반사면 안정성 평가 (Analysis of Rock Slope Stability by Using GIS in Mt. Keumsu Area)

  • 배현철
    • 자원환경지질
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    • 제33권1호
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    • pp.77-88
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    • 2000
  • The goal of this study is to assess the spatial distribution of natural slopes and cutting slopes under would-be development. For this goal, a quantitative slope stability analysis method using GIS integrated with a computer program was developed. Through field investigations, the discontinuity parameters were collected such as orientation of discontinuity, persistence, spacing, JRC, JCS, and water depth. The distributions were interpolated from the ordinary kriging method in ARC/INFO GIS after variogram analysis. The layers showing all parameters needed for limit equilibrium analysis were constructed. The final layer using GIS works composed of 162,352 polygons, that is, unit slopes. The rock slope stability analysis program was coded by C++ language. This program can calculate geometrical vectors related to rock block failures using input orientation data and direction and dimension of strength to occur failure. Also, this can calculate shear strength of joints through empirical equations and quantitative factors of safety. This methodology was applied to the study area which is located in Jaecheon city and Danyang-gun of the northeastern Keumsu is about 135$km^2$. As a result, the study area was entirely stable but unstable, that is, factor of safety less than 1.0dominantly at the slopes near Keumsil, Daejangri, Keumsungmyun and Sojugol, Mt. Dongsan, Juksongmyun by the natural slope stability analysis. Assuming the cutting slope showing the same direction immediate, and quantitative analysis of factors of safety for a regional area could be conducted through GIS integrated with a computer program of limit equilibrium.

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억지말뚝-사면의 상호작용 효과 (Coupled Effect of Pile/Slope Systems)

  • 정상섬;유광호;이선근
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.163-173
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    • 2003
  • 본 연구에서는 억지말뚝으로 보강된 사면에서 한계평형 해석법과 3차원 해석 결과를 비교 분석하였다. 특히, 유한차분법을 이용한 FLAC 3D를 바탕으로 하는 커플링 해석에 주안점을 두었으며, FLAC을 이용하여 전단강도감소기법에 따른 보강사면의 안전율을 계산하기 위해 FLAC의 내장언어인 FISH를 이용하여 작성하였다. 커플링 해석에서 억지말뚝에 의한 안정화된 사면을 해석하기 위해 말뚝의 거동과 사면안정을 동시에 고려하였다. 따라서 본 연구에서는 이 두 방법을 적용하여 일렬 억지말뚝이 사면선단, 중앙부, 정부에 위치할 경우에 있어서 각각의 활동 파괴면 및 안전율을 비교 분석하였으며 강도정수 감소법을 적용한 해석기법의 적용성과 타당성에 대한 분석을 수행하였다.

2차원 한계평형 및 평면변형해석을 통한 지오텍스타일 튜브 복합구조물의 거동분석 (Behavior of Geotextile Tube Composite Structure by 2-D Limit Equilibrium and Plane Strain Analysis)

  • 신은철
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.13-22
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    • 2006
  • 지난 30여년간 지오텍스타일은 토목분야의 건설현장에서 필터 및 배수기능을 위한 효과적인 재료로 활용되어 왔으며, 최근에는 다양한 환경 분야에서도 그 활용이 증가되고 있다. 지오텍스타일 튜브공법은 지오텍스타일의 필터 및 배수기능을 복합적으로 활용하는 공법으로 과거의 모래주머니, 훼브릭 폼, 게비언 등의 개념에서 최근 수리학적 채움기법을 적용하여 해안침식방지 구조물, 슬러지의 탈수, 오염물질의 격리처리 구조물 등의 신구조물 공법으로 자리매김 하고 있다. 본 연구에서는 지오텍스타일 튜브와 지반재료와의 복합구조물의 거동 및 설계인자에 대하여 2차원 한계평형 및 평면변형 해석방법을 통하여 분석하였다. 2차원 한계평형이론을 통하여 설계영향인자 및 현장여건에 따른 지오텍스타일 튜브 복합 구조물의 지반공학적 안정성을 분석하였으며, 지오텍스타일 튜브 전용해석 프로그램인 GeoCoPS를 이용한 2차원 평면변형 해석에서는 지오텍스타일 튜브 구조물의 설계 및 시공기법에 대하여 검토하였다. 2차원 한계평형해석 및 평면변형해석 방법을 통한 분석결과, 세가지 형태의 지오텍스타일 튜브구조물 모두 안정성을 확보하고 있으며, 지오텍스타일의 소요인장강도는 151kN/m, 펌핑압은 최대 22.7kN/m로 도출되었다.

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쏘일네일 보강벽체의 수평변위와 안전율과의 관계 분석연구 (An Analytical Study on the Relationship between Factor of Safety and Horizontal Displacement of Soil Nailed Walls)

  • 김홍택;이인
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.45-53
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    • 2011
  • 쏘일네일 공법은 일반적으로 한계평형해석법을 토대로 검토한 사면안정해석결과를 이용하여 설계기준안전율 이상을 만족하면 안정한 것으로 판단하여 설계하고 있다. 그러나 쏘일네일의 길이가 짧은 경우 설계기준안전율을 만족하고도 발생변위가 과다하여 사용상에 문제가 발생하는 경우가 있다. 본 연구는 대형파괴재하시험결과에 의한 재하하중-안전율 및 재하하중-발생변위비와의 관계를 분석하여 쏘일네일 보강벽체의 안전율-발생변위비와의 상관관계를 분석하였으며, 분석결과 쏘일네일 보강벽체의 사용한계상태에 해당하는 발생 변위비 0.3% 이내를 만족하기 위해서는 한계평형해석에 의한 안전율이 최소 1.35 이상을 확보하여야 할 것으로 평가되었다. 또한 한계평형해석결과 최소 안전율 1.35 이상을 만족하여도 지반의 전단강도가 작거나 벽체높이가 높을 경우 사용한계상태에 해당하는 발생 변위비 0.3% 이내를 만족하지 못하는 경우가 있어 수치해석을 통한 발생변위 검토가 필요할 것으로 판단된다.

Soil Nail에 의하여 보강된 급경사면의 해석 및 설계 (Analysis and Design of Steep Slope Reinforced by Soil Nail)

  • 이승래;김주용
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1993년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.63-68
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    • 1993
  • Soil nailing is a method of reinforcing natural deposits of soil with passive inclusions, called nails, of steel or other materials. Its purpose is mainly to increase the tensile and shear strength of the soil mass. This method has been widely used during the last two decades to stabilize steep slopes in several countries (France, Germany, USA, Japan, etc.). The design methods that have been mostly used are Davis method, German method, and French method which are based on limit equilibrium approaches, and Juran method which utilizes the kinematical limit equilibrium design concept. This paper is focussed on the evaluation of the available design methods(especially, the France, Davis and German design methods) through comparison with each different assumption for the failure surface, the concept of failure mechanism and the definition of safety factor. The parametric study to identify the effects of design parameters on the overall factor of safety has also been conducted. By considering the results along with the associated assumptions which have been postulated in the several methods, the applicability of the method for a given soil and nail conditions has been evaluated.

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