실드터널 세그먼트의 관용설계법 비교

진치섭 외 釜山大學校 生産技術硏究所 1994 生産技術硏究所論文集 Vol.47 No.

도시내 지하구조물을 축조하는 데 있어서 실드터널공법은 소음, 진동의 방지 및 환경보존적 측면에서 타공법에 비해 그 우수성이 입증되어 날로 적용이 증가되고 있으며, 이에 따른 세그먼트 설계법의 중요성도 그 비중이 점점 커지고 있다. 본 논문에서는 실드터널 세그먼트 설계법 중 관용설계법을 이용하여 지하수위에 따라 Terzaghi, 村山의 이완토피고 및 전토피고로 계산된 세그먼트의 단면력과 응력을 비교·고찰하였다. The application of shield tunneling method is increasing in the construction of life-line system in urban areas because of its predominance in reducing noise and vibration problems. The importance of the segment design method is also increasing. In this study, conventional design methods have been compared through segment forces. In addition, the effect of ground water has been also investigated

[논문]斜角을 고려한 곡선 Box Girder교의 거동에 관한 연구

박성진,이승훈,진치섭 釜山大學校生産技術硏究所 2003 生産技術硏究所論文集 Vol.62 No.-

일반적으로 국도상의 교량은 기존도로의 확장이나 주변지형의 영향 등을 많이 받기 때문에 기하학적 형상이 직선교보다 사교나 곡선교인 경우가 많다. 예를 들어, 고속도로 인터체인지 및 도심지 내의 입체교량 둥에서 교통의 흐름을 원활히 하기 위해서 곡선 교량이 본격적으로 설계 · 시공되고 있다. 또한 구조물의 현장조건에 따라서 사각(skew angles) 이 있는 곡선교의 시공이 불가피하게 되었다. 본 연구에서는 절판구조물로 구성된 단면형태를 가진 곡선교에서 사각의 크기 및 곡률변화에 따른 구조물의 거시적인 거동을 유한요소 범용 프로그램인 SAP2000을 사용하여 비교 · 분석하였다.

[논문]해석방법에 따른 사각 RC 라멘교의 거동

진치섭,이승훈,엄장섭,배상현 釜山大學校生産技術硏究所 2006 生産技術硏究所論文集 Vol.65 No.-

본 연구에서는 사각(900°~450°) RC 라벤교를 2차원 보해석과 3차원 판해석으로 해석하였다. 연구 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. 슬래브 지점부의 단면력 집중에 따라,3차원 판해석에 의한 단면력은 2차원 보해석의 단면력보다 1.015~1.830배 크게 나타났다. 따라서 슬래브 지점부의 철근 보강 영역은 경사폭의 0.11~0.30배로 나타났다. 슬래브 최대 정모멘트 발생각과 라멘교 사각과의 상관관계를 살펴보면, 라벤교 사각 900° ~45°에 대하여 최대 정모벤트 발생각은 93° ~ 51°로 나타났다. 따라서 라벤교의 주인장 철근 이음장 위치는 최대 정모맨트 발생 구역 밖에들도록 해야한다.

실드터널의 탄성안정해석

진치섭,이영호 부산대학교 1995 生産技術硏究所論文集 Vol.48 No.-

Shield trnneling method is profitably applicable to weakly and collapse nature ground. Especially, in the construction of underground structures in urban areas, the use of this method is more and more increasing because of its predominance in reducing noise, vibration and traffic trouble problems. Its technology has also rapidly been developed but the theoretical background does not have been established yet. Neither the ground around a tunnel nor, usually, the tunnel lining, behaves in an elastic manner. Nevertheless, the linear characteristic of an elastic or viscoelastic analysis has great merit, particularly when, as frequently occurs, limitations of knowledge of the behaviour of the ground do not justify greater elaboration. In this point, this study presents an analytical solution for shallow tunnel under the action of gravity and deep tunnel in the infinite elastic solid in the light of the theory of elasticity. The assumption is taken as a cylindrical tunnel under no support condition in a shallow and deep infinite elastic solid. The solutions are studied by stress function of polar coordinate, and the stability of ground is also analyzed by distortional strain energy. The analysis show that the distortional strain energy is the good index for explaining mechanism of such shallow tunnel as shield driven tunnel. 실드터널공법은 연약지반 및 붕괴성지반에 매우 유리하게 적용될 수 있는 공법으로 특히 도시내 지하구조물의 축조에 있어서 소음, 진동 및 교통장애 등을 줄일 수 있는 이점 때문에 그 사용이 점차 증가될 전망이다. 그리고 이에 따른 실드기술도 또한 급속히 발전해 왔다. 그러나 그 이론적 배경은 아직 명확히 확립되어 있지 않은 실정이다. 일반적으로 터널 주변지반 및 터널 라이닝(복공)은 탄성거동을 나타내지 않는다. 그러나 탄성이나 점탄성 해석시 선형성은 매우 큰 이점을 주는 데, 특히 지반거동에 대한 이해가 부족하여 정확한 해석을 할 수 없는 경우 탄성에 의한 해석은 거시적이 관점에서의 접근을 가능하게 해 준다. 본 논문에서는 중력장내에 축조된 토피가 얇은 터널과 무한 탄성체내에 축조된 토피가 깊은 터널을 탄성론의 관점에서 해석하여 극좌표에서의 응력함수로써 해석해를 제시하였다. 또한, 굴착시 지반에 발생하는 형상탄성변형에너지와 그 지반에 저장될 수 있는 최대형탕성변형에너지를 각 항복조건으로 산정하여 지반의 소성화 여부를 판정하고 이에 따른 지반의 안정성 여부를 에너지론의 관점에서 고찰하였다.

有限要素法에 依한 曲線橋의 解析

陳致燮 울산대학교 1981 연구논문집 Vol.12 No.2

도로교 선형에 Curved box-girder를 사용하는 것은 구조적으로 큰 효과를 얻을 수 있다. 교량의 상하슬랩은 Sector plate 요소로, Web 부분은 원통 Shell 요소롤 분할했다. 절점자유도는 12개씩이며 적합한 변위함수를 이용하여 각 요소의 강도행렬을 구하고 교량상판과 Web 부분의 결합을 조사하였다. Certain advantages accrue when curved box girders are used for bridges designed to fit curved highway alignments. In addition, if the structure is fitted to the alignment, certain structural efficiencies, such as longer span and shallow depths, are usually obtained. This study is concerned with the analysis of horizontally curved box-girder bridges. The finite element method of analysis is used with sector and cylindrical shell elements for discretization of flanges and webs of the bridges. The elements have twelve degress of freedom at their nodes and have similar displacement functions which make them compatible. In particular, I investig ated the salient features of interaction between roadway slab and webs as they are important in the finite element method.

반품콘크리트의 재활용에 관한 실험적 연구

진치섭,최영근,박현재 부산대학교 생산기술연구소 2000 生産技術硏究所論文集 Vol.59 No.-

본 연구의 목적은 현장에서 반품되는 콘크리트를 신선하게 유지하여 다음날 사용할 수 있도록 재활용하는 데 있다. 본 연구에서는 반품콘크리트에 지연제를 첨가하여 시멘트의 수화작용을 일시적으로 정지시켜 콘크리트를 신선한 채로 장시간 보존한 후 다음날 활성화제를 첨가하여 보통의 콘크리트와 동일하게 사용 가능한 방법을 제시하였다. 슬럼프 값이 19.8cm인 보통콘크리트에, 3시간 후에 지연제를 첨가했을 때의 슬럼프 값은 22cm, 다음날 활성화제와 유동화제를 첨가한 후에는 19.2cm의 슬럼프 값을 얻었다. 활성화된 반품콘크리트의 응결시간이 보통콘크리트의 응결시간보다 길어지는 결과를 얻을 수 있었다. 또, 활성화된 반품콘크리트와 보통콘크리트의 압축강도 및 인장강도, 휨강도는 거의 같은 것으로 나타났다 To use concrete returned from job sites, the method to remain the fresh properties of the returned concrete for a long time was studied by stopping cement hydration temporarily and adding an activator to the concrete next day to reuse in the same manner as an ordinary concrete. When the slump value of an ordinary concrete was 19.2 cm, the slump value of 22cm was obtained by adding a retarder after 3 hours, next day after adding an activator and a superplasticzer, the slump value of 18.2cm was obtained. The setting time of returned concrete reactivated was in retard compared with ordinary concrete. The reactivated concrete and ordinary concrete exhibits almost equal compressive strength, tensile strength, and flexural strength.

고강도 콘크리트 디스크를 이용한 혼합모드 파괴에 관한 연구

진치섭,김희성,박현재,김민철 부산대학교 생산기술연구소 2000 生産技術硏究所論文集 Vol.59 No.-

RILEM 위원회가 제시한 3점 휨 시험은 하중-변위곡선 형상이 불규칙하고 안정된 균열 발생 후 최종균열이 발생하기 때문에 정확한 파괴인성을 구하는 것은 어렵다. 그러나, 디스크 시험은 균열 개시 하중만 알면 쉽게 파괴인성을 구할 수 있다. 중앙에 노치가 있는 고강도 콘크리트 디스크를 실험하여 실험결과와 유한요소에 의한 결과를 비교하였다. 또한, 실험에 의한 파괴 포락선과 이론에 의한 파괴 포락선도 비교하였다. It is difficult to obtain accurate fracture toughness values by RILEM committees proposed three point bend test(TPB) because the shape of load-deflection curve is irregular and final crack propagation of occurs after some slow stable cracking. However, for disk test, fracture toughness is easily obtained from crack initiation load. We examined the center notched high strength concrete disk and the experimental results were compared with the results by finite element analysis(FEA). Also, we compared experimental

콘크리트 構造物의 混合모드 龜裂傳播모델(第1報)

陳致燮,張熙碩,崔顯泰,嚴長燮 부산대학교 공과대학 1989 硏究報告 Vol.38 No.-

This paper attempts to extract the crack tip stress intensity factors and to make a crack propagation model under mixed mode, from the finite element analysis of the concrete structures. In finite element analysis, all elements are initially assumed to be conventional quadratic isoparametric elements and are replaced by 6 node triangular singularity elements in the crack tip zone only. The stress intensity factors and the angle of propagation are carried out by displacement correlation technique and maximum circumferential tensile stress theory respectively. At the first part in a series of two papers, some numerical examples about the concrete SENB and DISK are presented to illustrate the practical effectiveness of the technique.

원주형 공시체에 대한 콘크리트 압축강도의 크기효과에 관한 연구

진치섭,한상중,김희성 釜山大學校生産技術硏究所` 1998 生産技術硏究所論文集 Vol.54 No.-

콘크리트 원주형 공시체의 크기에 따른 압축강도의 감소현상은 많은 관심을 받아 왔으나, 지금까지도 이에 대해 제시된 모델식이 드문 실정이다. 기존의 연구결과에 의하면 콘크리트의 강도는 부재의 크기가 증가할수록 감소하며 그 파괴거동을 규명하기 위해서는 비선형 파괴역학 이론을 적용해야 함을 알 수 있다. 표준형 및 비표준형 원주형 공시체의 크기에 따른 압축강도의 변화를 파괴역학 이론에 따라 연구하고 실용적인 예측 모델식이 제시된 바 있지만 콘크리트의 강도수준에 따른 파괴메카니즘의 차이를 고려한 관계식은 전무한 상황이다. 본 논문에서는 강도수준을 고려한 압축강도 예측 모델식을 제시한다. 또한, 파괴역학 이론으로 설명되지 않는 부분은 일반적인 단순 지수관계식을 이용하여 보다 일반화된 크기 효과에 대한 모델식을 제시하였다. The reduction phenomena of concrete compressive strength with the size of cylinders ave been extensively investigated, but till now the adequate analysis technique is not fixed. The existing research results show that the bigger the member size, the smaller the strength. This means the nonlinear fracture mechanics theory is needed in order to analyze the fracture behaviors of concrete and size effect. There is a few model equations that is to predict size effect of compressive strength of standard and non-standard cylindrical specimen. However, theses equations did not considered difference of fracturing mechanism which depends on strength level. In this paper, model equations to predict compressive strength of concrete considering size effect and strength level are suggested. Furthermore, the remain part that is not explained by means of nonlinear fracture mechanics, is simplified by an equation of simple exponential form. The size effect model suggested in this paper shows good prediction compared with existing test data of various concrete strength level.

스프레드시트와 Green 정리를 이용한 철근 콘크리트 단주의 해석 및 설계

진치섭,한상중,엄장섭,이승훈 釜山大學校生産技術硏究所 1998 生産技術硏究所論文集 Vol.55 No.-

구조물 설게에서, 압축과 2축 휨을 동시에 받는 기둥 설계를 자주 접하게 된다. 이러한 부재의 해석과 설계는, 모멘트 평형에 따른 여러 변수들의 값을 동시에 구하기 위하여 반복적인 작업이 필요하기 때문에 많은 시간을 요구한다. 본 연구에서는 압축과 2축 휨을 받는 철근 콘크리트 단주를 해석 및 설계할 수 있는 컴퓨터 프로그램 COL2를 개발하였다. 프로그램 COL2는 스프레드시트 프로그램 중의 하나인 엑셀을 이용한 사용자 위주 환경의 프로그램으로 개발되었다. Green정리를 사용하여 임의 형상의 역학적 특성을 계산하였다. In structural design, columns subjected to combined compression and biaxial bending are frequently encountered. The analysis and design of such members, are both time consuming and demanding because an iterative procedure is reuqired in order to simultaneously evaluate a number of variables to achieve moment equilibrium. A computer program COL2 is developed to analyze and design reinforced concrete short columns subjected to combined compression and bizxial bending in this study. The program COL2 has been developed for user-friendly environment using MS-Excel one of the spreadsheets program. The mechanical properties of generic shapes was calculated by Green's theorem.