• 한국해양공학회지
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• 제10권4호
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• pp.10-16
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• 1996

The vibration due to progressive ocean waves is analyzed for a typical footing-type offshore airport platform. The platform is modelled as a spring-supported Euler beam and buoyancy change due to wave is considered as excitation force, under the assumption that the wave propagates without distortion by the structure. The results show that the natural frequencies of this structure are distributed very closely and are little affected by boundary conditions and that the response charateristics due to ocean waves are quite different according to the wave frequency. In this study, the wave frequencies are divided into three regions; the resonance region at which the response is governed by the resonance between the natural mode at the wave frequency and the corresponding modal component of the wave excitation force, the bending governed region at which the response is governed by the bending stiffness, and the spring (buoyancy) governed region at which the response is governed by the spring constant ahd therefore is same as the incident wave form.

• Geomechanics and Engineering
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• 제11권1호
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• pp.59-76
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• 2016

Penetration problems in geomechanics are common. Usually the soil is heavily disturbed around the penetrating bodies and large deformations and distortions can occur. The simulation of the installation of displacement piles is a good example of the interest of these types of problems for geomechanics. In this paper the Material Point Method is used to overcome the difficulties associated with the simulations of problems involving large deformation and full displacement type penetration. Recent modifications of the Material Point Method known as Generalized Interpolation Material Point and the Convected Particle Domain Interpolation are also used and evaluated in some of the examples. Herein a footing submitted to large settlements is presented and simulated, together with the processes associated to a driven pile under undrained conditions. The displacements of the soil surrounding the pile are compared with those obtained by the Small Strain Path Method. In addition, the Modified Cam Clay model is implemented in a code of MPM and used to simulate the process of driving a pile in dry sand. Good and rather encouraging agreement is found between compared data.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권3호
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• pp.513-522
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• 2022

Due to the importance of accurate analysis of bearing capacity in civil engineering projects, this paper studies the efficiency of two novel metaheuristic-based models for this objective. To this end, black hole algorithm (BHA) and multi-verse optimizer (MVO) are synthesized with an artificial neural network (ANN) to build the proposed hybrid models. Based on the settlement of a two-layered soil (and a shallow footing) system, the stability values (SV) of 0 and 1 (indicating the stability and failure, respectively) are set as the targets. Each model predicted the SV for 901 stages. The results indicated that the BHA and MVO can increase the accuracy (i.e., the area under the receiving operating characteristic curve) of the ANN from 94.0% to 96.3 and 97.2% in analyzing the SV pattern. Moreover, the prediction accuracy rose from 93.1% to 94.4 and 95.0%. Also, a comparison between the ANN's error decreased by the BHA and MVO (7.92% vs. 18.08% in the training phase and 6.28% vs. 13.62% in the testing phase) showed that the MVO is a more efficient optimizer. Hence, the suggested MVO-ANN can be used as a reliable approach for the practical estimation of bearing capacity.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.39-48
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• 2011

본 논문에서는 모형실험과 수치해석을 수행하여 유한한 두께의 모래지반 위에 놓인 얕은 띠기초의 지지력 평가방법을 제안하였다. 모형실험은 현장에서 채취한 모래시료를 사용하여 모래지반의 상대밀도와 대상 기초폭(B) 에 대한 모래층 두께(H)의 비(H/B)를 변화시키면서 1g와 20g 중력수준의 원심모형실험을 실시하였다. 실험결과, H/B가 감소함에 따라 지지력은 증가하고 침하는 감소하는 경향을 보였으며, 상대밀도 증가에 따라 지지력이 증가하는 경향도 나타났다. 강성지반 위 두께가 얇은 모래층의 지지력 평가방법을 제안하기 위하여 실험 결과 얻은 지지력 계수를 H/B의 영향을 고려한 Mandel & Salencon(1972)의 수정지지력계수와 비교 분석하였다. H/B에 따른 지지력계수비 관계를 제안하여 보수적인 설계에 적용할 수 있도록 하였다. 기초 제원, 사질토 상대밀도, H/B를 변화시킨 수치해석을 실시한 결과, 제시된 관계식과 유사한 경향성을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권7호
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• pp.55-62
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• 2005

기초지반의 거동은 선형탄성이 아니며, 완전소성상태도 아닌 비선형 응력-변형률의 거동을 보이며, 지반 물성은 하중조건 및 상태에 따라 상이한 값을 나타내게 된다. 기존 기초 지지력 산정방법의 대부분은 기초지반 특성치의 대표값을 적용하고 있어, 응력상태에 따른 지반특성의 변화를 고려하지 못하고 있다. 본 연구에서는 상재하중을 받는 얕은 기초를 대상으로 지반의 상태의존적 변화특성을 고려하며 현장시험결과인 콘지지력값들 적용할 수 있는 얕은 기초의 지지력 산정에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위해 상태의존적 응력-변형률 거동 모델을 적용한 비선형 유한요소해석과 콘지지력해석을 수행하였으며, 이를 토대로 콘지지력의 함수로 표시되는 얕은 기초의 지지력 산정방법을 제안하였다. 보다 일반화된 결과를 도출하기 위해 다양한 범위의 상대밀도, 기초의 근입심도 및 크기 등을 고려하여 유한요소해석을 수행하였으며, 이를 통해 얻어진 하중-침하량 곡선을 토대로 콘지지력 값으로 정규화된 얕은 기초의 지지력값은 도출하였다. 상재하중이 적용된 지반에서 기초의 근입심도에 따른 정규화 극한 지지력의 차이는 비교적 작은 것으로 나타났으나, 상대밀도에 의한 차이는 큰 것으로 나타났으며, 상대밀도가 증가할수록 얕은 기초의 정규화 지지력은 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권7호
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• pp.61-73
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• 2008

다수의 말뚝을 캡(확대기초)으로 연결하여 하중을 지지하는 다주식 기초에 대하여 캡의 연결부를 강결합 조건과 힌지결합 조건으로 구분하여 말뚝 반력 해석의 합리성을 분석하였으며, 널리 사용 중인 탄성변위법과 라멘식 프레임 해석에 기반한 비선형 해석기법을 비교하여 검토하였다. 특히 실제 해상 장대교량의 조건을 대상으로 상부구조와 기초를 연계한 전체 구조계 해석 결과를 분석하여 말뚝머리 구속 조건에 대한 기초 부재 단면력 산정의 적정성을 파악하였다. 이를 위해 캡과 연결된 각 말뚝에서 발생하는 휨모멘트, 전단력, 압축력 등 반력을 산정하고 PM상관도 분석과 지지력 산정을 통해 말뚝 부재의 안정성을 검토하였다. 일반적인 규모의 교량, 또는 강성이 크지 않은 말뚝을 적용한 기초에서는 말뚝-캡 결합 조건에 따른 말뚝 단면 설계의 차이가 현저하지 않으나, 말뚝이 지면 위로 일정 길이 이상 돌출되는 다주식 기초의 해상교량에서는 말뚝머리를 힌지로 고려할 경우 지중부에서 매우 큰 휨모멘트와 전단력이 유발되며, 말뚝머리의 수평변위량이 극단적으로 증가하였다. 해상 장대교량에 대해서는 비현실적 가정조건에 기반한 탄성변위법 보다는 말뚝머리를 캡에 강결합하고 말뚝이 탄성판에 지지된 보로 간주하는 라멘(rahmen) 모델링을 통해 상부구조와 연계한 전체 구조계 해석을 수행하는 것이 바람직하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권12호
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• pp.59-69
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• 2018

한계평형법 이론들을 사용하기 위해서는 극한 파괴 상태에서 나타나는 파괴 전단면을 찾아야 한다. 강도 감소법에서는 유한요소해석의 수치해가 일정 반복 횟수 이내에 수렴하지 못하는 시점을 극한 파괴 상태로 정의한다. 하지만 Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL)기법을 유한요소해석에서 사용하면 극한 파괴 상태에 도달하여도 수치해의 비수렴 상황이 발생하지 않으므로 이러한 정의는 사용하기 어렵다. 본 연구에서는 CEL 기법을 이용한 유한요소해석에서 지반의 극한 파괴 상태를 감지할 수 있는 객관적인 물리량 기준을 제시하였다. 비배수 조건의 연약지반이 연속기초 하중을 받는 경우 극한 파괴 상태에 해당하는 이론적 하중에서 소성 소산 에너지의 변화속도가 민감하게 변화함을 찾을 수 있었다.

• 아시안잔디학회지
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• 제26권2호
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• pp.116-122
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• 2012

본 연구는 규산과 칼리 시용이 골프장 그린용 크리핑 벤트그래스 잔디의 생육과 품질 그리고 내답압성에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시되었다. 먼저 규산과 칼리 시용에 따른 잔디반응을 살펴보기 위해서 필드조건에서 잔디품질, 뿌리길이, 잔디밀도와 건물중을 평가하였다. 다음으로 답압빈도에 따른 크리핑 벤트그래스의 잔디생육(뿌리길이, 잔디밀도, 건물중)과 잔디품질 및 토양경도를 조사하였다. 마지막으로 30일간의 답압처리조건에서 규산과 칼리의 내답압성 시비효과를 평가하였다. 규산 및 칼리 처리에 따른 잔디뿌리생육에 있어서 규산을 증가함에 따라 뿌리길이가 증가하였다. 크리핑 벤트그래스의 답압빈도에 따른 잔디품질은 1일 2회 처리구가 가장 우수하였으며, 7회 처리구는 무답압 처리구보다 우수하였다. 그러나 15회 이상 답압 처리구는 잔디품질이 월등히 저하하였다. 30일간의 답압처리시 규산 및 황산칼리의 시비효과는 잔디품질 향상 및 뿌리생육 증진효과가 있었다. 규산과 칼리를 처리하였을 때 잔디품질이 대조구보다 각각 6.38%, 10.25% 상승하였으며 규산과 칼리를 혼용 살포하였을 때 가장 잔디품질이 좋았다. 잔디 뿌리길이는 규산을 살포하였을 때 가장 길었으며 대조구보다 11.4%가 길었다. 따라서 답압이 예상되는 골프장 그린용 벤트그래스에서 잔디의 내답압성 증진을 위해서는 규산과 칼리의 시비가 효과적이었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.343-358
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• 2008

Piles of a bridge pier are connected with a column through a pile cap(footing). Behavior of the pile foundation can be different according to the connection method between piles and the pile cap. This difference causes a change of the design method. Connection methods between pile heads and the pile cap are divided into two groups ; rigid connections and hinge connections. KHBDC(Korea Highway Bridge Design Code) has specified to use rigid connection method for the highway bridge. In the rigid connection method, maximum bending moment of a pile occurs at the pile head and this helps the pile to prevent the excessive displacement. Rigid methods are also good to improve the seismic performance. However some specifications prescribe that conservative results through investigations for both the fixed-head condition and the free-head condition should be reflected in the design. This statement may induce an over-estimated design for the bridge which have very good quality structures with casing covered drilled shafts and the PC-house contained pile cap. Because the assumption of free-head conditions (hinge connections) are unreal for the elevated pile cap system with multiple piles of the long span sea-crossing bridges. On the other hand, elastic displacement method to evaluate the pile reactions under the pile cap is not suitable for this type of bridges due to impractical assumptions. So, full modeling techniques which analyze the superstructure and the substructure simultaneously should be performed. Loads and stress state of the very large diameter drilled shaft and the pile cap for Incheon Bridge which will the longest bridge in Korea were investigated through the full modeling for rigid connection conditions.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.393-400
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• 2014

구조물은 사고 혹은 테러에 의한 공격 등과 같은 차량에 의한 충돌에 노출되어 있으며, 차량 충격이 구조물의 주요 기둥에 발생 할 경우 구조물 전체가 연쇄붕괴로 인하여 붕괴 할 수 있다. 이 연구에서는 차량 충격하중을 받는 강재 기둥과 콘크리트 기초 상부 접합부의 거동 및 보강방법에 관하여 분석하였다. 충돌해석을 위하여 모델링 된 단일 강재 기둥의 크기와 기둥이 받는 축 하중의 양은 일반적인 3층, 6 m길이의 3경간 구조물의 1층에 위치한 기둥으로 가정하였다. 또한 충돌해석에 사용한 8톤 트럭은 미국 NCAC(National Crash Analysis Center)에서 제공한 모델을 사용하였다. 충돌 해석은 상용 유한요소 프로그램인 LS-DYNA를 사용하였으며 차량 충돌해석 해석 결과, 충격하중을 받는 기둥은 기초 상부 앵커볼트 및 접합부 형태에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.