• 대한토목학회논문집
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• 제28권1D호
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• pp.45-55
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• 2008

아스팔트 혼합물의 거동을 정확하게 예측하기 위하여 점탄소성 연속체 손상모형(이하 점탄소성 모형)을 개발하였다. 본 논문에서는 인장조건에서 점탄소성 모형의 개발과 4가지 혼합물(일반 밀입도, SBS, CR-TB, Terpolymer)을 이용한 모형의 검증과정을 다루고 있다. 모형 개발을 위해서 실내시험으로 측정한 아스팔트 혼합물의 전체 응답을 점탄성과 점소성 성분으로 구분하여 분석하였다. 점탄성 연속체 손상모형으로는 미세균열이 지배적인 상태에서 아스팔트 혼합물의 시간 의존적 거동을 해석하고, 고온 혹은 저속 하중 조건에서 발생한 영구변형(시간 종속과 비종속 성분을 모두 포함)은 점소성 모형으로 해석하였다. 변형률 분해 원리에 근거하여 각각의 모형을 통합하여 점탄소성 연속체 손상모형(VEPCD)을 개발하였다. 모형의 변수 결정을 위해서 직접인장시험을 수행하고 각각의 혼합물에 대한 선형 점탄성은 동탄성계수와 시간-온도 전이계수 그리고 위상각의 주곡선으로 정의하였다. 개발된 점탄소성 모형의 예측 성능을 평가하기 위하여 두 종류의 실내시험 실시하고 그 결과를 분석하였다 : 1) 단일 변형률 인장 시험, 2) 임의 하중조건을 모사한 피로 시험.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4C호
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• pp.275-282
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• 2006

굴착 단면 또는 내부 단면적에 비해 연장이 긴 선형 구조물의 일종인 터널은 다양한 지반조건에서 시공된다. 본 논문은 미고결 층상 지반에서 터널 굴착에 의해 발생하는 터널 작용토압에 대하여 모형실험적 및 이론 해석적 연구를 수행한 것이다. 터널 모형실험은 층상구조를 이루고 있는 지층의 경사각도와 토피고를 변화시키면서 실시하였다. 모형실험에 사용된 지반재료는, 그 자체만으로 자립이 가능케 함으로써 모형토조 벽면과의 마찰을 제거시킬 수 있는 점착력이 배제된 알루미늄 봉과 블록을 이용한 2차원 모형 실험을 실시하였다. 아울러 터널 하중에 대한 이론적 평가식을 새롭게 유도하고, 이를 실험에 의한 터널 하중과 함께 비교하여 그 타당성을 검토하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4A호
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• pp.621-637
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• 2006

스트럿-타이 모델 방법은 응력교란영역을 갖는 콘크리트 구조부재의 설계에 효과적인 방법으로 알려져 있다. 그러나 하중이나 기하학적 조건이 복잡한 경우 현행 설계기준의 스트럿-타이 모델 방법은 스트럿-타이 모델의 선정, 스트럿-타이 모델의 구조형식, 그리고 구성요소의 유효강도 측면에서의 불확실성으로 인해 콘크리트 구조부재의 합리적인 설계가 어려운 부분이 있다. 본 연구에서는 이러한 불확실성을 개선하기 위해 콘크리트 구조부재의 기하학적 형상을 바탕으로 초기격자모델을 구성하고 간단한 최적화 알고리즘을 이용하여 콘크리트 스트럿과 철근 타이의 하중전달능력을 결정함으로써 다양한 하중조건에 적합한 스트럿-타이 모델의 선정과 동시에 일관된 설계를 수행할 수 있는 격자 스트럿-타이 모델 방법을 제안하였다. 철근콘크리트 깊은 보의 극한강도평가와 개구부를 가지는 벽체의 설계를 통해 제안한 방법의 타당성과 효율성을 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5A호
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• pp.823-832
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• 2006

PSC 합성거더교의 사용성을 만족시키기 위해서는 사용하중 상태에서 구조물에 발생하는 응력과 변형을 정확히 예측하는 것이 필수적이다. 응력과 변형은 콘크리트의 건조수축과 크리프, 그리고 긴장재의 리락세이션에 의한 영향으로 시간에 따라 연속적으로 변화된다. 시간의존적인 영향의 중요성은 전체 구조가 일시에 제작되는 경우보다 단계별로 시공되는 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 구조물에서 더욱 커진다. 본 연구에서는 기존 30 m PSC거더 표준단면을 이용한 PSC 합성거더교에 대해 긴장력 도입시기와 콘크리트바닥판 타설시기의 변동성을 고려한 장기거동해석을 수행하였다. 단순교와 연속교에 대해 시공단계별 장기거동 해석을 위한 PSC 합성거더교 전용해석프로그램을 개발하였으며 이를 이용하여 변수해석을 수행하였다. 시공단계별 변수해석결과를 토대로 PSC 합성거더교의 장기거동특성과 현행 프리스트레스 감소량과 관련된 현행규정의 적용한계성을 분석하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권3호
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• pp.233-250
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• 2023

This paper investigates the flexural analysis of isotropic, transversely isotropic, and laminated composite plates using a new higher-order normal and shear deformation theory. In the present theory, only five unknown functions are involved compared to six or more unknowns used in the other similar theories. The developed theory does not need a shear correction factor. It can satisfy the zero traction boundary conditions on the top and the bottom surfaces of the plate as well as account for sufficient distribution of the transverse shear strains. The thickness stretching effect is considered in the computation. A simply supported was considered on all edges of the plate. The plate is subjected to uniform and sinusoidal distributed load in the static analysis. Laminated composite, isotropic, and transversely isotropic plates are considered. The governing equations are obtained utilizing the virtual work principle. The differential equations are solved via Navier's procedure. The results obtained from the developed theory are compared with other higher-order theories considered in the previous studies and 3D elasticity solutions. The results showed that the proposed theory accurately and effectively predicts the bidirectional bending responses of laminated composite plates. Several parametric studies are presented to illustrate the various parameters influencing the static response of the laminated composite plates.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권5호
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• pp.721-740
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• 2022

In this paper, an accurate kinematic model has been developed to study the mechanical response of functionally graded (FG) sandwich beams, mainly covering the bending, buckling and free vibration problems. The studied structure with homogeneous hardcore and softcore is considered to be simply supported in the edges. The present model uses a new refined shear deformation beam theory (RSDBT) in which the displacement field is improved over the other existing high-order shear deformation beam theories (HSDBTs). The present model provides good accuracy and considers a nonlinear transverse shear deformation shape function, since it is constructed with only two unknown variables as the Euler-Bernoulli beam theory but complies with the shear stress-free boundary conditions on the upper and lower surfaces of the beam without employing shear correction factors. The sandwich beams are composed of two FG skins and a homogeneous core wherein the material properties of the skins are assumed to vary gradually and continuously in the thickness direction according to the power-law distribution of volume fraction of the constituents. The governing equations are drawn by implementing Hamilton's principle and solved by means of the Navier's technique. Numerical computations in the non-dimensional terms of transverse displacement, stresses, critical buckling load and natural frequencies obtained by using the proposed model are compared with those predicted by other beam theories to confirm the performance of the proposed theory and to verify the accuracy of the kinematic model.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권11호
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• pp.41-51
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• 2023

설치 경사각도에 따른 삼축내진말뚝의 동적 거동 특성을 파악하기 위해 3차원 수치해석을 수행하였다. FLAC3D를 통해 3차원 수치모델을 구축하였으며, 동적 원심모형실험과의 비교를 통해 검증하였다. 수치해석 결과, 경사각도에 따라 말뚝의 동적 거동이 확연히 달라짐을 확인하였다. 실지진파 조건(Capetown EQ, San Fernando EQ)에서는 경사각도가 15도 일 때, 다른 경사각도(0도, 30도)에 비해 말뚝의 휨모멘트 및 침하량이 적음을 알 수 있었다. 반면 인공지진파 조건(Sine 2Hz EQ)에 대해서는 경사각도가 0도 일 때 가장 적은 부재력(휨모멘트, 축력) 및 침하량을 보여 지진파의 특성에 따라 동적 거동이 달라짐을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.9-15
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• 2023

다짐은 토목현장에서 지반의 안정성을 확보하고 침하 방지를 위해 수행된다. 다짐을 수행하는 작업도 중요하지만, 다짐을 완료한 후 지반의 다짐도를 평가하는 것도 매우 중요하다. 국내 현장에서는 주로 평판 재하시험이나 들밀도 시험 등의 포인트 방식의 시험을 통해 다짐 지역의 일부만을 평가한다. 기존에 제시된 방법들은 표면 다짐에 대한 평가가 가능하지만, 좀 더 깊은 지반의 다짐까지 평가하기에는 어려움이 따른다. 또한, 포인트 시험 방식을 통해 평가를 수행하는 면적이 크지 않기 때문에, 전체적인 다짐도의 평가가 어렵다. 이에 대한 해결책으로 표면파를 활용한 SASW 시험을 통해 다짐을 평가하였다. SASW 시험은 포인트 방식의 시험보다 측정하는 범위가 넓고, 시험 세팅에 따라 깊은 심도의 지반에 대한 강성 또한 파악할 수 있다. 다짐 평가를 위해 본 연구에서는 다른 조건으로 다져진 성토 현장에서 SASW 시험을 수행하였다. 또한, Nuclear density gauge 시험을 동반하여 SASW의 다짐 분석 결과와 비교 및 검증을 수행하였다. 이 연구 결과를 통해 SASW를 활용한 지반 현장의 다짐도 평가가 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.517-526
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• 2023

현장에서 재사용율이 높은 시스템 동바리를 대상으로 임의 설계와 과도한 가재새 보강을 지양하고자 성능평가를 근거로한 시스템 동바리의 수직재와 수평재의 연결부에 대한 연결 조건을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 국내에 가설현장에 널리 사용되는 대표적인 연결재 유형인 디스크형과 포켓형을 대상을 하중방향(수직, 수평)과 가력방법(단조, 반복)에 대하여 회전강성을 평가하였다. 평가결과 현행 설계기준에서 연결재에 대하여 회전강성을 "0"으로 규정한 것과 달리 모든 시편에서 회전강성 값을 확인할 수 있었으며, 최대 회전강성은 디스크형 연결재를 사용하여 수직방향으로 반복 가력한 시편에서 회전강성값이 19.624 kNm/rad로 확인되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제39권5호
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• pp.390-395
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• 2023

The feasibility of applying the shortcut nitrogen removal process to treat livestock wastewater on individual farms was examined, and appropriate operating parameters were established. As a result,, it was determined that the nitrification reaction was carried out under 550 mg/L of ammonium nitrogen concentration, but it was less effective under conditions of high ammonia concentration. Consequently, it was confirmed that a partial injection of inflow water was necessary to minimize the effects of ammonia toxicity. Following the sequential batch reactor (SBR) operation results, it was difficult to achieve the effluent quality standard without an external carbon source. Also, selection of the appropriate hydraulic retention time was critical for the optimal SBR operation. Following the livestock farm application, with external carbon source injecting, the total nitrogen concentration in the effluent was 85.1 mg/L. This result revealed that the standard could be accomplished through a single treatment on individual livestock farms. The ratio of nitrite nitrogen to ammonia nitrogen in the effluent was verified to be suitable for implementing the anammox process with a 10 days of hydraulic retention time. This study demonstrated the potential applicability of process in the future. However, in order to apply to livestock farms, managing variations in wastewater load across individual farms and addressing reduced nitrogen oxidation efficiency during the winter season are crucial.