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정상섬(Jeong, Sangseom),홍문현(Hong, Moonhyun),고준영(Ko, Junyoung) 한국연안방재학회 2015 한국연안방재학회 학술발표대회 논문집 Vol.2015 No.-
본 연구에 서는 보강날개 로 보강된 수중잠제 지지말뚝의 보강효과를 분석하기 위하여 하중전이거동을 분석하였다. 먼저 3차원 유한요소해석을 통해 구한 하중전이곡선에서 극한저항력 비율로 보강말뚝의 수평 및 인발하중에 대한 보강계수를 산정함으로써 보강효과를 정량화 하였다. 산정된 보강계수를 쌍곡선 하중전이함수의 극한저항력 Pu와 tmax에 곱해서 보정상수(fitting parameter)로 적용하여 보강효과를 고려한 하중전이 함수를 제안하였고, 제안된 하중전이 함수의 적용성을 분석하였다.
일정수직강성조건의 직접전단시험을 통한 말뚝-암반 경계면의 전단거동 분석
정상섬(Jeong Sang Seom),우상윤(Woo Sang Yoon),설훈일(Seol Hoon Il) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 C Vol.27 No.4
본 연구에서는 암반에 근입된 현장타설말뚝의 전단거동 분석을 위하여, 기존 문헌 및 실내외시험을 수행하여 암반 거칠기를 정량화하였으며 말뚝-암의 경계면의 전단거동을 모사할 수 있는 일정수직강성도(CNS) 전단시험을 수행하여 암의 거칠기, 일축압축강도, 초기수직응력 등에 따른 암석과 콘크리트 부착면의 전단거동을 파악하였다. 이를 토대로 암석시편의 거칠기 및 일축압축강도 뿐만 아니라 거칠기의 탄성압축에 의한 영향을 반영 가능한 전단 강도식을 산정하였으며, CNS 직접전단시험 결과와의 비교분석 결과 본 제안식이 전단거동의 여러 영향요소들을 적절히 반영하고 있음을 알 수 있었다. 또한 본 제안식과 기존의 국내 기준식을 통하여 산정된 말뚝-암 시편의 전단강도의 비교분석 결과, 본 제안식을 통해 산정된 최대전단강도는 암석시편의 거칠기와 초기수직응력이 커질수록 기존 기준으로부터 산출된 최대전단강도에 비해 상당히 크게 나타냄을 알 수 있었다. This paper described the theoretical shear strength function proposed to predict the shear behavior of pile-rock joint under constant normal stiffness condition. The quantified values of rock socket roughness were determined through previous studies and this study. Constant normal stiffness direct shear tests were carried out to quantify the shear behavior characteristics based on major influencing factors of shear behavior such as asperity angle, unconfined compressive strength, initial confining stress. Based on CNS test results, this paper proposed the shear strength function simulating the major influencing factors of shear behavior of pile-rock joint, including asperity angle, unconfined compressive strength and elastic compression displacement as well. The proposed function was verified by the CNS test result performed to artificial rocks molded to describe regular asperities, granite and gneiss. Through comparisons with the CNS test results, it is shown that the shear strength function by this study is in good estimation with the general trend observed by the tests. Through comparisons of the maximum shear strength between the domestic criterion of shaft resistance and shear strength function of this study, it was shown that the maximum shear strength by the function of this study considerably increased than the strength by the doemstic criterion along with the higher asperity angle and initial confining stress.
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),최재영(Choi Jae-Young),이재환(Lee Jae-Hwan) 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 C Vol.29 No.1
본 연구에서는 국내 풍화토 사면에서의 일반적 적용 경사 기준인 1:1.5, 1:1.8, 1:2.0 경사에 대하여 함수특성과 투수특성을 고려한 강우 시 사면의 침투거동특성을 SEEP/W 로 평가하였고, 그 결과를 활용하여 SLOPE/W 로 간극수압의 변화에 따른 무한사면 거동을 분석하였다. 또한 기존 이론인 Fredlund and Xing을 이용하여 함수특성곡선을 결정하고 강우강도에 대하여 지속시간이 달라지는 경우 화강풍화토 사면의 지반조건을 변화시켜 포화깊이, 안전율 변화를 수치해석적으로 접근하여 검토하였다. 본 연구결과 강우의 지속시간이 증가함에 따라 포화심도가 증가하는 것을 볼 수 있었고, 사면의 기울기가 완만해짐에 따라 포화심도가 증가하는 것으로 나타났으며, 지속강우특성을 고려한 해석을 통해 안전율의 경향을 확인할 수 있었다. 실제의 사면 거동을 좀 더 정확히 모사하기 위해서는 지속강우특성을 고려한 불포화토 해석을 통해 간극수압 분포를 산정한 후 사면안정해석을 실시하는 것이 필요하다고 판단된다. In this study, the influence of wetting band depth by continuous rainfall and the magnitude of wetting front suction on the stability of slopes in weathered soils were investigated by using finite element programs SEEP/W and SLOPE/W. Three different intensities of rainfall (10㎜/hr, 30㎜/hr, 50㎜/hr) were chosen, and the total duration of rainfall was 96 hours. Three infinite slopes with the inclination of 1:1.5 and 1:1.8, 1:2.0 were considered and the typical properties and the shear strength parameters of the weathered soil were applied. It is shown that rainfall duration plays an important role in slope stability. Based on the analytical results, it is found that as the rainfall duration increases, the wetting band depth also increases. Also, the increasing rate of the wetting band depth was decreased as the soil density was increased. These results come from the decrease of the coefficient of permeability and the increase of the soil suction. Finally, it is also shown that the safety factors of slopes by unsaturated analysis are mostly larger than those by saturated analysis. Therefore, commonly used saturated analysis may substantially underestimate the degree of safety factor in realistic situations.