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Coupled Effect of Soil Nail/Slope Systems
정상섬,이진형,이선근,Jeong Sang Seom,Lee Jin Hyung,Lee Sun Keun Korean Geotechnical Society 2005 한국지반공학회논문집 Vol.21 No.2
In this paper, a numerical comparison of predictions by limit equilibrium analysis and finite difference analysis is presented for slope/soil-nail system. Special attention is given to the coupled analysis based on the explicit-finite-difference code, FLAC 2D. To this end, an internal routine (FISH) was developed to calculate a factor of safety for a soil nail slope according to shear strength reduction method. The case of coupled analyses was performed for soil nails in slope in which the soil nails response and slope stability are considered simultaneously. In this study, by using these methods, the failure surfaces and factors of safety were compared and analyzed in several cases, such as toe, middle and top of the slope, respectively. Furthermore, the coupled method based on shear strength reduction method was verified by the comparison with other analysis results. 본 연구에서는 쏘일네일로 보강된 사면을 한계평형 해석법과 2차원 유한차분 해석을 수행하여 그 결과를 비를 분석하였다. 특히, 유한차분법을 이용한 FLAC 2D를 바탕으로 하는 커플링 해석에 주안점을 두었으며, FLAC을 이용하여 전단강도감소기법에 따른 보강사면의 안전율을 계산하기 위해 FLAC의 내장언어인 FISH를 이용하여 작성하였다. 커플링 해석에서 보일네일에 의한 안정화된 사면을 해석하기 위해 쏘일네일 거동과 사면안정을 동시에 고려하였다. 따라서 본 연구에서는 이 두 방법을 적용하여 쏘일네일의 사면내 설치위치, 설치각도, 설치간격 등에 따라 각각의 활동파괴면 및 안전율을 비판분석하였으며 강도정수 감소법을 적용한 해석기법의 적용성과 타당성 분석을 수행하였다.
정상섬(Jeong Sang-Seom),송진영(Song Jin-Young),민혜선(Min Hye-Sun),이성준(Lee Sung-June) 대한토목학회 2010 대한토목학회논문집 C Vol.30 No.6
본 논문에서는 지열을 이용한 PHC, 강관, 동관말뚝 형태인 에너지 파일의 지반 조건별 내부 충진재 열전도도 효율과 겨울철 열교환기 내부 순환수의 유속별(0.3㎧, 0.6㎧, 0.9㎧) 24시간 운용(8시간 운용, 16시간 대기)시 에너지 파일의 열전달 거동을 ABAQUS(ver 6.10)와 FLUENT(ver 6.3.26)를 사용하여 분석하였다. 분석결과 말뚝 재료와 지반조건별 열전달 효율은 동관, 강관, PHC 말뚝순으로 열전달 효율이 좋은 것으로 나타났으며, 말뚝 중 PHC 말뚝 형태의 에너지 파일을 유속별 8시간 운용에 따른 분석결과 경계조건이 일정할 때 유속 조건 중 유입속도 0.6㎧ 일 때 평균 유출온도(275.4K) 및 열교환율(103.1 W/m)로 경제적인 유속으로 판단되었으며, 8시간 운용 후 초기조건과 동일하게 16시간동안 지열이 에너지파일에 공급 시 정상상태와의 온도차는 0.1K로 열량이 충분히 충전되어 에너지 파일의 겨울철 8시간운용 - 16시간대기는 운용상 적절한 것으로 판단된다. This paper presents the thermal conduction analysis (using ABAQUS ver 6.10 and FLUENT ver 6.3.26) of geothermal energy for PHC, steel and copper energy piles by considering subsurface environment, thermal efficiency of grouting materials, and fluid velocity of circulating fluid. Results show that higher thermal efficiency for copper pile is observed followed by steel and PHC piles depending on the grouting materials and subsurface condition. The fluid velocity of 0.6㎧ presents most efficient outflow temperature (275.4K) and heat exchange rate (103.1 W/m) for the case of PHC pile during 8 hours operation. Analysis of operation schedule concludes that 16 hours of stand-by allows charging geothermal energy following 8 hours operation in winter season is most appropriate with 0.1 K of temperature difference from the steady-state condition.
정상섬,Jeong, Sang Seom 대한토목학회 1993 대한토목학회논문집 Vol.13 No.4
이론적 해석과 수치 해석을 통하여 단독말뚝과 군말뚝에서 발생하는 downdrag 하중을 연구 검토하였다. 본 연구의 목적은 그룹 안에서 개개 말뚝들의 downdrag 하중 크기와 분포 정도를 파악하는데 있다. 따라서 단독말뚝과 군말뚝에서 발생하는 downdrag을 수치 해석하였으며 단독말뚝의 경우에 있어서는 비교적 정확한 downdrag 해석법을 제시하였다. 연구결과 그룹안의 개개 말뚝들은 단독말뚝의 경우에서 발생하는 downdrag하중보다 훨씬 작은 하중을 받는 것을 알 수 있었다. 또한 군말뚝의 간격: 직경의 비가 2.5에서 5.0까지 변하는 9-25개 군말뚝의 downdrag 하중을 고려한 설계시 추천할 수 있는 방법을 제시 하였다. The downdrag on a single pile and on pile groups was examined by using a numerical analysis and an analytical study. The overall objective of the present study was given to the magnitude and distribution of the downdrag forces on piles within a group. The case of the single pile was analyzed by developing a closed form solution. Subsequently the response of groups was investigated by using a detailed numerical approach. Based on the results, it is found that the downdrag load of piles in a group is much smaller than that of a single pile. Also, a simple method is proposed to design groups of 9 to 25 piles with spacing-to-diameter ratios varying from 2.5 to 5.0 for downdrag loads.