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평판재하시험을 이용한 지반반력계수와 변형률계수의 상관관계 평가
김대상,박성용,김수일 한국지반공학회 2008 한국지반공학회논문집 Vol.24 No.6
Two test methods, nonrepetitive plate loading test (NPLT) and repetitive plate loading test (RPLT) are being used to control the quality of compaction through the evaluation of the stiffness of subgrade soils in the Korea railway industry. Subgrade reaction modulus () from the NPLT and strain modulus () from the RPLT are the index values to check them. The methods have similar aspects, but they differ in the modulus evaluation method, the numbers of loading stage, termination procedures, etc. This paper analyses the differences of the two test methods and evaluates the relationship between subgrade reaction modulus and strain modulus. In order to develop the relationship, total 22 tests were performed including the NPLT and the RPLT at the 6 original grounds, and 5 upper or lower subgrades in Kyungbu High Speed Railway II stage construction sites. According to the soil conditions, the relationship between subgrade reaction modulus and strain modulus was proposed with corrections by considering strain states, mean confining pressures, and Poisson's ratio.
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충격하중 재하 시 인공자갈을 포함한 도상층의 침하 및 파쇄 저감 효과
김대상,김웅진,황성호,김지환 한국도시철도학회 2022 한국도시철도학회논문집 Vol.10 No.3
유지보수를 필요로 하는 자갈궤도에서는 노반구조 및 사용재료의 급격한 변화 구간에서 차륜 궤도 접촉면에서의 상호작용에 의하여 충격하중이 발생한다. 이러한 충격하중은 도상 자갈의 열화를 가속화한다. 본 연구에서는 충격하중에 대한 도상 자갈의 열화 감소 방안으로 침목과 도상층 상부 경계에 인공자갈을 배치한 도상을 제안하였다. 충격에도 파쇄되지 않을 수 있는 형상과 고강도 특성을 갖는 2종류의 인공자갈을 제작하였다. 또한, 무게추가 부착된 재하판을 자유낙하시켜 반복 충격하중을 모사할 수 있는 시험 장비를 개발하고, 4,000회의 충격하중을 재하하였다. 시험 결과 인공자갈의 사용뿐 아니라 인공자갈의 형상에 따라서도 도상층의 침하 및 파쇄 저감효과를 확인할 수 있었다.
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열차 충격하중 재하 시 침목 패드의 도상층 침하 저감 효과
김대상,김웅진,김만철,황성호,김철영 한국도시철도학회 2023 한국도시철도학회논문집 Vol.11 No.1
The USP (Under Sleeper Pad) is one of methods to effectively reduce impact loads occurred from train loading. In the study, the repeated impact load is applied to the ballasted layer with newly developed impact load tester, which can control the impact load according to the free fall height of load plate with weight. In cases EPDM (Ethylene-Propylene Diene Monomer) rubber sleeper pad is attached to the load plate, settlement of ballasted layer is reduced by 56%, gravel breakage by 40% with the impact load decrease by 24% as compared without EPDM rubber sleeper pad.
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김대상,최찬용,김성중,유진영,양신추 한국철도학회 2007 한국철도학회논문집 Vol.10 No.3
Two modulus, strain modulus (Ev) and subgrade reaction modulus (K30) are being used as a standard for bearing stiffness in Korea Railroad design. The first is used in Europe and the other is used in Japan. The methodologies to obtain the two modulus are similar in using plate. But testing methods are different in loading to plate. Therefore, according to soil strain range, there should be large gap in not only computations of deformation modulus but also the necessary time to test. At first, this paper focuses on the two kinds of test methods to evaluate bearing stiffness. Secondly, based on elastic theory, the theory to obtain the two coefficients are studied thoroughly. Finally, the correlations between the two coefficients were analyzed and evaluated based on the field test results more than 38 places. The matching values for subgrade and ground between K30 and Ev2 are proposed with the consideration of the proposed strain reduction factor (1.5 for subgrade and 3 for ground) and safety factor, respectively.
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2차원 개별요소법을 이용한 도상자갈 생성 알고리즘 개발
김대상,황선근 한국철도학회 2003 한국철도학회논문집 Vol.6 No.3
This paper presents the development of 2-dimensional discrete element algorithm to generate circle and line elements for the simulation of the ballast and sleeper in railway. An example of randomly distributed circle elements show a good applicability of this algorithm for the modeling of the behaviors of ballast. The output about unbalaned force, particle velocity, and total energy conservation from the code is evaluated to check if the calculation is conducted properly.
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김대상 한국지반공학회 2000 한국지반공학회논문집 Vol.16 No.5
응답변위법에서 이용되는 동지반강성계수의 적절한 평가법에 대한 제안을 하였다. 현재까지의 지진피해조사 및 장기간의 지진관측사례는 지반이 공진할 때의 변형모드가 지중구조물의 피해에 가장 직접적으로 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 지중구조물의 축방향의 지반의 변형모드와 그 타월 진동수를 특정하여 동지반강성계수를 평가했다. 동지반강성계수는 지반의 공진상태를 상정하고 있기 때문에 결과로써 지진파의 축방행 파장의 영향을 받지 않고, 관상구주물의 반경과 표층두께의 비, 표층두께에 대한 구조물의 매설위치, 표층지반과 기반의 임피단스비 라고 하는 3개의 무차원 변수에 의해 표현된다.
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김대상,김웅진 한국방재학회 2020 한국방재학회논문집 Vol.20 No.4
An integral bridge, which is constructed without expansion joints and bearings, is an economical technology that permits slender abutment and footing design to decrease the associated maintenance and construction costs. In this study, a geosynthetic reinforced integral abutment (IA) for railways and a conventional reinforced concrete abutment (CA) are modeled, considering the two types of foundations, using the finite element method. The passive soil stiffness of the foundations was evaluated through the application of a uniform horizontal load in four separate models. The passive soil stiffness of the IA model is approximately 70% of that of the CA model. Additionally, we confirmed that the passive soil stiffness was affected by changes in the thickness of the abutment, size of the footing, number of installation piles, and elastic modulus of the ground. 일체식 교량(Integral Bridge, IB)은 교량 상부구조, 교대와 접속부를 일체화하여 신축이음과 교량 받침을 배제하고 교대 및기초를 슬림화하여 유지보수 및 건설비용 절감이 가능한 경제적인 기술이다. 본 논문에서는 접속부 침하 저감이 가능한토목섬유와 시멘트 처리된 자갈로 보강된 Integral Abutment (IA) 구조와 기존 철근콘크리트 교대(Conventional reinforced concrete Abutment, CA) 구조를 기초 형식을 고려하여 유한요소법으로 4종류에 대하여 모델링하고, 수평하중 재하시험을 모사한 수치해석을 실시하여 수동 지반반력계수를 평가하였다. IA 구조는 CA구조와 비교하여 70% 수준의 수동 지반반력계수를 가지며, 교대 구체 두께, 기초 저판의 크기, 말뚝 설치 수와 원지반의 강성 변화가 수동 지반반력계수에 영향을 미치는 것을 확인할수 있었다.
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