• 제목/요약/키워드: pile design

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FEM-based modelling of stabilized fibrous peat by end-bearing cement deep mixing columns

  • Dehghanbanadaki, Ali;Motamedi, Shervin;Ahmad, Kamarudin
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제20권1호
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    • pp.75-86
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    • 2020
  • This study aims to simulate the stabilization process of fibrous peat samples using end-bearing Cement Deep Mixing (CDM) columns by three area improvement ratios of 13.1% (TS-2), 19.6% (TS-3) and 26.2% (TS-3). It also focuses on the determination of approximate stress distribution between CDM columns and untreated fibrous peat soil. First, fibrous peat samples were mechanically stabilized using CDM columns of different area improvement ratio. Further, the ultimate bearing capacity of a rectangular foundation rested on the stabilized peat was calculated in stress-controlled condition. Then, this process was simulated via a FEM-based model using Plaxis 3-D foundation and the numerical modelling results were compared with experimental findings. In the numerical modelling stage, the behaviour of fibrous peat was simulated based on hardening soil (HS) model and Mohr-Coulomb (MC) model, while embedded pile element was utilized for CDM columns. The results indicated that in case of untreated peat HS model could predict the behaviour of fibrous peat better than MC model. The comparison between experimental and numerical investigations showed that the stress distribution between soil (S) and CDM columns (C) were 81%C-19%S (TS-2), 83%C-17%S (TS-3) and 89%C-11%S (TS-4), respectively. This implies that when the area improvement ratio is increased, the share of the CDM columns from final load was increased. Finally, the calculated bearing capacity factors were compared with results on the account of empirical design methods.

500kW 조류력 발전장치 개발 및 울돌목 실증시험 (Development of 500kW Tidal Current Energy Converter and Uldolmok Field Test)

  • 심우승;최익흥;이규찬;김해욱;배종국;민계식
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.159.2-159.2
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    • 2011
  • Hyundai Heavy Industries has developed a tidal current energy converter utilizing the accumulated technology as the world largest constructor for ship and offshore structures. The model has two sets of turbines in both ends in order to utilize the bi-directional current flows in flood and ebb tide. The torque produced by turbine in tidal current is directly delivered to generator along the horizontal axis, in which the turbine, gear, generator, gear and turbine are connected successively. The manufactured model for field test has the turbine diameter of 5 meters to produce the maximum power of 500kW at maximum current speed of 5m/s. The technical verification of tidal power converter was performed by means of small scale model test in towing tank as well as field test at the Strait of Uldolmok located in Jindo of Jeollanamdo province. Field test was performed by mounting the tidal current converter on the SEP(Self Elevating Platform) which could lower the 4 vertical legs on the seabed and could elevate platform over the water surface using the hydraulic power for itself. The field test performed for a month shows that power output is similar or larger compared with the expected one in design stage. This paper presents the development of tidal current energy converter and real sea field test by Hyundai Heavy Industries. This project has finished successfully and provided the technical advance toward commercial services for tidal current power generation in the south-west region in Korea.

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해양구조물 Guyed Tower의 비선형 동적거동 (Nonlinear Dynamic Behaviors of Offshore Guyed Towers)

  • 박우선;편종근;박영석
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.126-136
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    • 1991
  • 본 논문에서는 파랑하중을 받는 Guyed Tower의 비선형 동적거동에 대하여 연구하였다. Guyed Tower를 효율적으로 해석하기 위하여 Tower는 등가의 기둥으로 모형화 하였으며, 계유장치는 수평방향의 비선형 경계요소로 이상화하였다. 또한 파일 기초부는 회전방향의 선형경계요소로 대치하였다. Tower에 작용하는 파랑하중은 Morison 방정식에 의한 산정하였다. 계유장치와 유체의 점성에 기인된 항력 등의 비선형성을 적절히 고려하기 위하여 시간영역에서 해석을 수행하였으며, 비선형 운동방정식을 효율적으로 풀기 위해 Newmark 적분기법에 기초한 모우드 중첩법을 사용하였다. Guyed Tower의 중요한 설계변수인 계유선의 Clump weight 중량 조건과 파일 기초부 조건의 변화에 대한 수치해석을 수행하였다.

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실물 재하시험을 통한 성토사면에 근접한 철도 전철주기초의 저항모멘트 평가 (Experimental Evaluation of the Moment Capacity of a Railway Electric Pole Foundation Adjacent to a Fill Slope)

  • 이수형;이성진;이일화
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권6호
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    • pp.5-17
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    • 2012
  • 철도선로에 설치되는 전철주기초의 모멘트에 대한 거동을 파악하기 위한 실물 재하시험을 수행하였다. 현행 시공방법에 따라 현장타설방식으로 설치된 직경 75cm, 깊이 2.5m의 원형 전철주기초 2본에 대하여 실제 조건과 동일한 모멘트 위주의 하중을 가하여 기초의 파괴모멘트를 확인하였다. 성토사면이 기초의 저항모멘트에 미치는 영향을 평가하기 위하여 사면방향과 사면반대방향으로 각각 모멘트를 가하였다. 국내 설계기준에 따라 성토지형에 설치된 전철주 기초는 파괴 이전까지는 변위가 거의 발생하지 않다가 급격한 전도로 파괴되는 취성거동을 보이는 것을 규명하였다. 성토사면의 영향으로 기초의 파괴모멘트가 30% 정도 감소하는 것으로 평가되었으며, 이를 토대로 전철주기초 설계에서 사면의 영향을 고려하기 위한 지형계수(K)로 0.7을 제안하였다. 또한 실물 재하시험 결과로 나타난 파괴모멘트를 국내외 설계방법의 저항모멘트 산정 결과와 비교함으로써 그 적합성을 평가하였다.

열 가압 방식을 사용하여 제작된 인레이 세라믹 수복물의 적합도 평가 (Assessment of inlay ceramic restorations manufactured using the hot-pressing method)

  • 이범일;유승규;유승민;박동인;김지환
    • 대한치과기공학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.9-16
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    • 2020
  • Purpose: The purpose of this study was to compare the marginal and internal fit of lithium disilicate ceramic inlay produced by heat pressing that inlay pattern made by subtractive manufacturing and additive manufacturing method. Methods: A mandibular lower first molar that mesial occlusal cavity (MO cavity) die was prepared. After fabricating an epoxy resin model using a silicone impression material, epoxy resin die was scanned with a dental model scanner to design an MO cavity inlay. The designed STL pile was used to fabricate wax patterns and resin patterns, and then lithium disilicate ceramic inlays were fabricated using hot-press method. For the measurement of the marginal and internal gap of the lithium disilicate, silicone replica method was applied, and gap was measured through an optical microscope (x 80). Data were tested for significant differences using the Mann-Whitney Utest. Results: The marginal fit was 103.56±9.92㎛ in the MIL-IN group and 81.57±9.33㎛ in the SLA-IN group, with a significant difference found between the two groups (p<0.05). The internal fit was 120.99±17.52㎛ in the MIL-IN group and 99.18±6.65㎛ in the SLA-IN group, with a significant difference found between the two groups (p<0.05). Conclusion: It is clinically more appropriate to apply the additive manufacturing than subtractive manufacturing method in producing lithium disilicate inlay using CAD/CAM system.

수도권 국도교량 세굴위험도 평가 및 등급화 사례 연구 (A Case Study of Bridge Scour Vulnerability Evaluation and Prioritization for National Highway Bridges in the National Capital Region)

  • 박재현;김정훈;안성철;이주형;정문경;곽기석
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.7-21
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    • 2008
  • 홍수 시 세굴로 인한 교량 기초의 파괴는 국내외적으로 교량 붕괴의 첫 번째 원인이다. 본 연구에서는 수도권 지역의 실제 국도교량에 대하여 세굴 위험도 평가 및 등급화를 수행하였다. 30개소 교량을 선정하여 지반 시추조사를 포함한 현장조사, 설계 홍수량에 대한 교량세굴 해석, 그에 따른 교량기초의 지지력 평가 및 위험도 분석을 하였고, 이를 바탕으로 교량세굴 위험도를 등급화 하였다. 위험도 평가 결과 직접확대기초 교량 26개소 중 9개소 교량이 장래 세굴 위험 가능성이 있는 것으로 나타났고, 나머지 17개소 교량은 안정한 수준으로 나타났다 말뚝기초 교량 4개소 중 3개소의 교량이 유의할 만한 수준으로 지지력이 감소하는 것으로 평가되었다.

비닐하우스 기초 토양의 다짐률 변화에 따른 전단강도 특성 (Experimental Evaluation of Shear Strength of Surface Soil Beneath Greenhouse Varying Compaction Rate)

  • 임성윤;허기석;곽동엽
    • 한국농공학회논문집
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    • 제63권6호
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    • pp.17-26
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    • 2021
  • Greenhouses have been damaged due to the uplift pressure from strong wind, for which rebar piles are often installed near the greenhouse to resist the pressure. For the effective design of rebar piles, it is necessary to access the shear strength of soil on which the greenhouse is constructed. This study experimentally evaluates the shear strength of the soil beneath the greenhouse. Four soil samples were collected from four agricultural sites, and prepared for testing with 75, 80, 85, and 90% compaction rates. One-dimensional unconfined compression test (UC), consolidated-undrained triaxial test (CU), and resonant column test (RC) were performed for the evaluation of shear strength and shear modulus. Generally, the higher shear strength and modulus were observed with the higher compaction rates. In particular, the UC shear strength increases with the increase of #200 sieve passing rate. Resulting from the CU test, the sample with the most of coarse soil had the highest friction angle, but the variation is small among samples. Resulting from the CU and RC tests, the ratio of maximum shear modulus with the major principle stress at failure was the higher at the finer soil. The ratio was two to three times greater than the ratio from the standard sand. This indicates that the shear strength is lower for the fine soil than the coarse soil at the same shear modulus. The results of this study will be a useful resource for the estimation of the pull-out strength of the rebar pile against the uplift pressure.

점토지반에 이중벽체가 적용된 해상폐기물매립장의 적정 차수 기준 (Proper Regulation of the Cutoff System in Offshore Landfill Built on Clay Ground with Double Walls)

  • 황웅기;김향은;최호성;김태형
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권8호
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    • pp.5-15
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    • 2019
  • 이 연구는 오염원 유출을 방지하기 위한 해상폐기물매립장 차수시스템에 요구되는 적절한 기준을 제안하기 위해 수행되었다. 차수시스템은 바닥층과 연직벽으로 구성된다. 바닥층은 불투수 점토층으로 연직벽은 이중벽체로 외곽벽체는 강관쉬트파일로 외력에 대한 저항을 담당하고 연직내부벽체가 차수를 담당하는 것으로 가정하였다. SEEP/W와 CTRAN/W 프로그램을 이용하여 침투-이류-분산 해석을 정상류 및 비정상류 조건에서 실시하였다. 해석결과, 정상류 조건에서 비정상류 조건 보다 오염원 이동이 크게 나타나 설계관점에서 차수기준은 정상류조건에서 산정된 값을 적용하는 것이 타당한 것으로 나타났다. 바닥층의 점토지반이 균질하고 연직차수시스템의 시공에 문제가 없다는 전제하에 정상류조건에서 오염원 이동의 차수에 요구되는 점토층 및 연직차수벽의 투수계수, 두께, 근입깊이 등이 제안되었다.

터빈 특성을 고려한 부유식 조류발전장치의 운동성능 고찰 (Dynamic Behavior of Floating Tidal Current Power Device Considering Turbine Specifications)

  • 조철희;황수진;박홍재;김명주
    • 한국해양공학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.427-432
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    • 2018
  • Tidal current power is one of the energy sources of the ocean. Electricity can be generated by converting the flow energy of the current into the rotational energy of a turbine. Unlike tidal barrage, tidal current power does not require dams, which have a severe environmental impact. A floating-type tidal current power device can reduce the expensive support and installation cost, which usually account for approximately 41% of the total cost. It can also be deployed in relatively deep water using tensioned wires. The dynamic behavior of a floater and turbine force are coupled because the thrust and moment of the turbine affect the floater excursion, and the motion of the floater can affect the incoming speed of the flow into the turbine. To maximize the power generation and stabilize the system, the coupled motion of the floater and turbine must be extensively analyzed. However, unlike pile-fixed devices, there have been few studies involving the motion analysis of a moored-type tidal current power device. In this study, the commercial program OrcaFlex 10.1a was used for a time domain motion analysis. In addition, in-house code was used for an iterative calculation to solve the coupled problems. As a result, it was found that the maximum mooring load of 200 kN and the floater excursion of 5.5 m were increased by the turbine effect. The load that occurred on the mooring system satisfied the safety factor of 1.67 suggested by API. The optimum mooring system for the floating tidal current power device was suggested to maximize the power generation and stability of the floater.

조밀한 모래지반의 기초 인접에 설치된 마이크로파일 보강효과에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Reinforcement Effect of Installed Micropiles in the Surround of Footing on Dense Sand)

  • 이태형;임종철
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.69-81
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    • 2006
  • 직경 $150\sim300mm$ 정도의 보링공에 강봉 또는 강관을 삽입하여 그라우팅 재료로 주입 압력을 가하는 소구경 현장 타설 말뚝의 일종인 마이크로파일 공법은 기계의 소형화, 저진동, 저소음 등의 장점으로 도심지의 협소한 공간에서의 적용 범위가 점차 확대되고 있다. 마이크로파일은 지지력 증가, 지반 변위억제를 통한 구조물 안정성 확보 등에 주로 적용되어져 왔고, 향후 공법의 유효성과 잠재성으로 다양한 방면에 활용될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 마이크로 파일과 지반과의 상호작용에 초점을 두고 기초의 인접지반(지반보강 개념) 보강을 실시하였으며, 실험 결과 및 지반변형 분석을 통해서 보강 효과(지지력 증가효과 및 침하억제 효과)를 정성적 정량적으로 분석하여 설계 및 시공에서의 효율성과 적용성을 높이고자 한다.