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일반 등방경화 구성관계에 대한 내재적인 음력적분 : II. 검증
오세붕,이승래 한국지반공학회 1996 지반 : 한국지반공학회지 Vol.12 No.6
본 연구에서는 동반논문(오세붕 & 이승래, 1996)에서 정식화한 비등방경화 구성모델에 대한 내재적인 응력적분 알고리즘의 정확성과 효율성을 검증하였다. 비배수 삼축압축시험경로에 대한 오차평가를 통하여 정확도해석을 수행하였고 수치적인 굴착해석예제를 수행함으로써 정확도 및 수렴도를 분석하였다. 그 결과 제안된 알고리즘이 비등방경화 구성관계에 대하여 음력을 정화하게 적분하고 Newton 법을 이용한 비선형 해석시에 점근적인 2차 수렴도를 확보함을 알 수 있었다. 그리고 이러한 검증을 토대로 지반의 초기조건 및 시공단계를 고려한 유한요소법을 이용하여 실제 굴착문제를 해석하였다. 비등방경화 구성관계를 이용함으로써, 추정된 벽체의 변위는 Cainflay모델에 비하여 실제와 더 유사한 해석결과를 얻을 수 있었다. This paper verifies the accuracy and efficiency of the implicit stress integration algorithm for an anisotropic hardening constitutive model developed in a companion paper[Oh & Lee (1996)3. Simulation of undrained triaxial test results shows the accuracy of the method through an error estimation, and analyses of accuracy and convergence were performed for a numerical excavation problem. As a result, the stress was accurately integrated by the algorithm and the nonlinear solution was converged to be asymptotically quadratic. Furthermore nonlinear FE analysis of a real excavation problem was by performed considering the initial soil conditions and the in-situ construction sequences. The displacements of wall induced by excavation were more accurately estimated by the anisotropic hardening model than by the Cam-clay model.
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증발법과 냉각거울법에 의한 불포화토의 함수특성 획득기법 연구
오세붕,유영근,박규순,김성진 한국지반환경공학회 2022 한국지반환경공학회논문집 Vol.23 No.4
불포화층의 수리특성을 획득하기 위하여 증발법, 압력판추출시험, 냉각거울법으로 함수특성시험을 수행하고 비교하였다. 증발법과 냉각거울법은 신시험법으로서 신속하고 정확하게 불포화토의 함수특성곡선을 획득할 수 있다. 증발법과 압력판추출시험에서는 100kPa 범위의 모관흡수력까지 함수특성을 획득하여 비교하였으며, 이로부터 증발법 시험결과를 검증할 수 있었다. 매우 높은 수준의 모관흡수력에서는 냉각거울법을 통하여 함수특성을 측정하고 이로부터 전체적인 함수특성곡선의 양상을 파악할 수 있었다. 모든 함수특성시험을 통하여 얻은 함수특성의 대표곡선을 구하고 각 시험법의 적용성을 비교하였다. 증발법 및 냉각거울법 시험을 병행하면 전체 모관흡수력 범위에서 함수특성곡선을 합리적으로 획득할 수 있었다.
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일반 등방경화 구성관계에 대한 내재적인 음력적분 : 1. 정식화
오세붕,이승래 한국지반공학회 1996 지반 : 한국지반공학회지 Vol.12 No.4
연약한 지반의 거동을 적절하게 표현할 수 있는 일반 등방경화 규칙에 근거한 비등방경화 구성모델을 비선형 유한요소해석에 적용하기 위하여 내재적인 응력적분기법을 정식화하였다. 정식화된 응력적분기법은 비선형 해석시에 필요한 응력을 일반 사다리꼴규칙에 의하여 내재적으로 적분하고 응력변형률 접선계수를 비선형 해법에 일관되게 도출할 수 있다. 이러한 알고리즘을 통하여 해의 정확도 및 수렴도를 확보할 수 있으므로, 비등방경화 구성 관계를 적용한 비선형 해석을 정확하고 효율적으로 수행할 수 있는 토대를 구축할 수 있었다. An implicit stress integration algorithm was formulated for implementing an aiusotorpic hardening constitutive model which has been based op the generalized isotropic hardening rule in nonlinear finite element analysis technique. the rate form of stress tensor was implicitly integrated using the generalized trapezoidal rule and the tangent stress-strain modulus was evaluated consistently with the nonlinear solution technique. As a result, it has been found that the nonlinear analysis with the anisotropic hardening constitutive model might be performed accurately and efficiently.
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부정류 유출 및 흡입시험에 대한 불포화 투수계수의 역해석
오세붕,김도형,송영석 한국지반공학회 2018 한국지반공학회논문집 Vol.34 No.3
Tests for transient water release and imbibitions measurement were conducted to estimate the unsaturated hydraulic conductivities by using back analysis. By using transient hydraulic characteristics, both the soil water retention curveand hydraulic conductivity fuction can be evaluated effectively and accurately. In this study the experiment for three samples were conducted accurately to measure the change of water content with time for various steps of matric suction. The back analysis calculated the amount of transient flow reliably in comparison with the experimental results. In thesoil water retention curve there was no significant difference between the result of back analysis and that of experiment. The hydraulic conductivity function from back analysis was compared with the theoretical relation based on retention curve but they showed much difference. However, the unsaturated hydraulic behavior obtained by the combination of experimental and analytical techniques are considered to agree with the actual behavior.
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계류식 돌핀구조물에 대한 지반-말뚝계의 비선형 지반반력 해석
오세붕,이진학,이상순,김동수,정태영 한국지반공학회 1999 한국지반공학회논문집 Vol.15 No.2
현재 국내에서는 부유식 구조물을 이용하여 소각로 및 담수화 공장을 해상에 축조하는 BMP(Barge Mounted Plant) 시스템에 관한 연구를 수행중에 있다(한국기계연구원 1997). 본 논문에서는 이러한 BMP의 계류 돌핀(mooring dolphin) 구조물하부의 말뚝기초의 거동을 모델하는 기법에 관하여 다루었다. 지반-말뚝계의 축하중 및 횡하중에 대한 거동은 지반을 비선형 스프링으로 모델하고 말뚝을 일축부재 및 보로 모델하여 유한차분적으로 해를 구하는 비선형 지반반력해석을 수행한다. 이러한 말뚝두부에서의 하중-변위관계로부터 지반-말뚝계의 등가강성을 산정할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 거제도 주변 해역을 대상으로 지반조사를 수행하였고 이를 토대로 지반의 깊이에 따른 축방향 및 횡방향 하중전이 관계를 도출하였다. 그리고 돌핀하부의 말뚝에 대하여 축하중 및 횡하중에 대한 지반반력해석을 수행하였다. 이러한 해석과정을 통하여 대상지역에 적합한 말뚝의 관입깊이 및 단면을 합리적으로 산정할 수 있었다. 결국 말뚝두부에서의 하중-변위관계로부터 지반-말뚝계의 강성을 모델함으로써, 지반조건을 고려하여 돌핀구조물의 동적해석을 합리적으로 수행할 수 있었다. 해석결과 지반-말뚝계의 강성을 고려할 경우에는 강체로 고려한 경우에 비하여 변위 진폭이 상당히 크게 나타났다. 그리고 돌핀의 케이싱 상부의 모멘트가 더 크게 나타나고 해저지표 말뚝두부에 전달되는 모멘트는 더 작게 나타남을 알 수 있었다. The objective of BMP( Barge Mounted Plant) project is to construct plants on mooring floating structures at sea. To analyze the pile behavior under mooring dolphins, generally, axial or lateral behavior of soil-pile system is evaluated by using a nonlinear subgrade reaction method which models the pile as a structural element and the soil as series of nonlinear springs along the depth. As a result, load-displacement curves at pile head can be solved by finite difference method and the equivalent stiffness of bottom boundaries of dolphin structure is evaluated. In this study off-shore site investigation was performed on the marine area of Koje Island and axial and lateral load transfer curves of the ground were modeled with depth. The subgrade reaction analysis was performed for piles under axial or lateral loadings, and the required penetration depth and section of the pile were determined. Subsequently, the spring boundaries under the dolphin structure could be modeled from the calculated load-displacement curve and then the dynamic response of the dolphin structure was analyzed reasonably by considering ground conditions. The analysis considering the stiffness of the soil-pile system has resulted in larger displacement amplitudes than those for rigid foundations. Furthermore, moment distributions of the casing were dependent on the soil-pile system so that deformable foundation induces the larger moment of top section of casing and the smaller moment of pile head.
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