• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제6권1호
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• pp.1-17
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• 2019

Preserving reservoir safety has recognized to be important for the public where a vast majority of dams are located upstream of greatly populated cities and industrialized areas. Buckling, floatation and cavitation have caused failure in the spillway gates and conveyance features during past catastrophic events; showed their vulnerability and need for regular inspection along with reviewing design calculations to ensure the spillway meet current design standards. This paper investigates the hydraulic and structural consideration of dam's spillway by evaluating the data of Karkheh Dam's. Discharge capacity, flood routings and cavitation damage risk were main features for hydraulic considerations where hydrostatic and hydrodynamic forces and stability conditions were considered in structural considerations.

• 한국도로학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.1-11
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• 2003

최근 국내에서는 국내 여건을 고려한 설계법을 개발함과 동시에 이미 공용중에 있는 도로 포장의 성능향상을 위한 $\ulcorner$한국형 포장 설계법 개발과 성능개선 연구$\lrcorner$가 진행되고 있다. 본 연구에서 개발된 $\ulcorner$하중변환 알고리듬을 적용한 줄눈콘크리트 포장 해석 프로그램$\lrcorner$은 이러한 연구의 세부분야인 콘크리트 포장 설계법 개발분야의 연구 결과로서 기본 프로그램 부분과 하중변환 부분으로 구분되어 구성되며, 기본 프로그램 부분에서는 판/쉘 요소, 스프링 요소 보 요소를 이용하여 줄눈 콘크리트 포장의 콘크리트 슬래브, 하부층, 다웰바를 모사한다. 하중변환 부분에서는 기존의 연속체 요소에 대한 하중변환 알고리듬을 수정/적용하여 요소망에 제약을 받지 않고 다양한 하중 조건을 해석한다. 또한 프로그램은 하중변환 알고리듬을 적용하여 해석을 수행하는 등분포 하중 이외에, 집중하중. 온도하중, 자중 등을 고려할 수 있는 특징이 있다. 개발된 프로그램의 특성을 분석하기 위한 민감도 분석 결과 하중크기 및 위치와 콘크리트 슬래브의 두께가 포장의 거동에 가장 큰 영향을 미치는 인자로 분석되었으며 이는 Westergaard 계산식, ILLISLAB과 유사한 결과이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권9호
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• pp.87-98
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• 2011

본 연구에서는 1g 진동대 실험을 통해 지진시 액상화 지반에 근입된 말뚝에 작용하는 동적 토압의 크기 및 위상 변화를 분석하였다. 건조 사질토 지반에 설치된 말뚝의 경우 말뚝 상부 하중 관성력의 영향으로 지표면 가까이에서 동적 토압이 크게 작용하고 깊이가 깊어질수록 동적 토압이 감소하는 데 비해, 액상화 지반에 설치된 말뚝의 경우 동적 토압의 크기 및 발생 양상은 지반 내에 발생한 과잉간극수압의 크기 및 발생 양상과 유사하였으며, 관성력의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 또한, 건조 사질토 및 포화 사질토에서 액상화가 발생하지 않는 경우 말뚝에 작용하는 동적 토압과 상부 하중의 관성력은 서로 반대 방향으로 작용하다가, 액상화 발생시에는 지표면 가까이에서 동일한 방향으로 작용하는 것으로 나타났으며, 액상화 후에는 관성력 영향이 소멸되어 동적 토압 크기가 크게 감소하였다. 끝으로 액상화 발생시 말뚝에 작용하는 동적 토압의 진동 성분의 크기는 안벽 구조물의 동적 수압을 산정하는 Westergaard 식으로 산정한 값의 약 50% 정도였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제43권4호
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• pp.494-503
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• 2006

Inherent damage zone model is presented to explain the fatigue properties near the fatigue limit and the crack growth threshold consistently Inherent damage zone model assumes that the stress at a point which is located at a small distance, $r_0$, an inherent length of the material that represents the size of effective damage zone, from the crack initiation position governs the fatigue characteristics regardless of the geometric configuration of the specimen; smooth specimen, notched specimen or cracked specimens with short and long crack length. A special feature of the paper is using the exact stress distributions of notched and cracked specimens at the strength evaluations. Analytical elastic solutions by Neuber and Westergaard are employed for this purpose Relationship between fatigue limit of smooth specimen and threshold stress of cracked specimen, occurrence condition of non-propagating crack at the root of elliptic notch and circular hole and relationship between stress concentration factor and fatigue notch factor are discussed quantitatively based on the proposed model.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.193-200
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• 2008

탄-소성론에 근거한 콘크리트나 토질과 같은 재료의 파괴 포락선은 주응력을 축으로 하는 공간 좌표계상에서 인장의 등압(hydrostatic stress)축을 향해 기울어진 형태를 가지며 소성흐름이 상관소성흐름 법칙(associated flow rule)에 따라 결정될 경우 콘크리트의 거동 예측시에 과도한 체적 팽창률을 나타내게 된다. 본 논문에서는 콘크리트의 다축응력 하에서의 거동을 예측하기 위하여 비균일 경화(nonuniform hardening)를 적용한 5계수 파괴 포락선과 등압축 방향 성분의 소성 흐름을 수정하는 비상관 소성흐름 법칙(non-associated flow rule)을 사용하여 비선형 유한요소해석 프로그램을 개발하였으며 신뢰성 있는 연구자의 다축응력 실험결과와 유한요소해석 프로그램의 해석결과를 비교하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.101-110
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• 2002

This article summarises the traditional method of soil-structure interaction based on the modulus of subgrade reaction and shows its weakness. In order to avoid these weakness, a new soil-structure interaction model is proposed. This model considers the soil as a set of connected springs which enables interaction between springs. Its use is as simple as the traditional model but allows to define the soil properties independently from the structural properties and the loading conditions. Thus, the definition of the modulus of subgrade reaction is unnecessary as each component is defined by its own modulii (Young's modulus and shear modulus). The non-linear soil behaviour for the shear stress versus distortion is also incorporated in the model. This feature allows to pinpoint the arching effect in the ground and shows how the stresses concentrate on stiff materials. Based on these principles, three dimensional program has been developed in order to solve the difficult problem of soil improvement by inclusions (stiff or soft). Also the possibility to take into account a flexible mat and/or a subgrade layer has been implemented. Equations used in the model are developed and a parametric study of the necessary data used in the program is presented. In particular, the Westergaard modulus notion and the arching effect are analysed.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제7권4호
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• pp.35-48
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• 1991

본 논문에서는 원심모형실험 결과를 바탕으로 대상의 상재하중하의 보강토옹벽의 파괴 메카니즘에 관하여 연구를 실시하였다. 모형실험은 보강재의 재질, 길이, 배열을 변화시키면서 실시하였으며 보강재에 유발되는 인장력 을 측정하기 위하여 strain gauge를 부착하였다. 실험 결과를 분석하여 현재 사용되고 있는 설계 및 해석방법들과 비교함으로서 그들의 타당성 에 대한 검증을 실시하였다. 결론적으로 원심모형실험은 보강토옹벽의 거동을 연구하기 위한 매우 효과적인 방법이었다. 상 재하중하의 보강토옹벽의 극한 지지력을 산정하기 위한 2:1응력 분포법은 실험결과와 일치하였다. 뒷채움재의 자중과 상재하중에 의하여 보강재에 유발되는 인장력을 산정하기 위한 중첩법이 유효하다는 결론을 얻었다. 탄성이론을 사용하여 상재하중에 의해 보강재에 유발되는 최대 인장력을 산정한 결과 Boussinesq와 Westergaar해는 실험결과 보다 작게 산정된 반면에 Frohlich해는 실험결과와 일치하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.37-45
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• 2015

PURPOSES : The purpose of this study is to validate the design criteria of the concrete modular road system, which is a new semi-bridge-type concept road, through a comparison of numerical analysis results and actual loading test results under static axial loads. METHODS : To design the semi-bridge-type modular road, both the bridge design code and the concrete structural design code were adopted. The standard truck load (KL-510) was applied as the major traffic vehicle for the design loading condition. The dimension of the modular slab was designed in consideration of self-weight, axial load, environmental load, and combined loads, with ultimate limit state coefficients. The ANSYS APDL (2010) program was used for case studies of center and edge loading, and the analysis results were compared with the actual mock-up test results. RESULTS : A full-scale mock-up test was successfully conducted. The maximum longitudinal steel strains were measured as about 35 and 83.5 micro-strain (within elastic range) at center and edge loading locations, respectively, under a 100 kN dual-wheel loading condition by accelerating pavement tester. CONCLUSIONS : Based on the results of the comparison between the numerical analysis and the full-scale test, the maximum converted stress range at the edge location is 32~51% of the required standard flexural strength under the two times over-weight loading condition. In the case of edge loading, the maximum converted stresses from the Westergaard equation, the ANSYS APDL analysis, and the mock-up test are 1.95, 1.7, and 2.3 times of that of the center loading case, respectively. The primary reason for this difference is related to the assumption of the boundary conditions of the vertical connection between the slab module and the crossbeam module. Even though more research is required to fully define the boundary conditions, the proposed design criteria for the concrete modular road finally seems to be reasonable.