한국지반공학회 논문집 · 한국지반공학회

Research Article

Assessing the Stability of Fill Dams by Relationship between Water Level and Porewater Pressure
저수위-간극수압의 상관관계를 통한 필댐 안정성 평가

Gichun Kang, Donghwan Kim, Sukmin Yoon, Bong Seok Jang, Jiseong Kim
강기천, 김동환, 윤석민, 장봉석, 김지성

본 연구는 필댐에 설치된 간극수압과 댐의 저수위와의 상관관계를 통해 댐의 안정성 평가를 위한 간극수압계의 활용방안에 대해 다루고 있다. 이를 위해 필댐에 설치된 ... + READ MORE

본 연구는 필댐에 설치된 간극수압과 댐의 저수위와의 상관관계를 통해 댐의 안정성 평가를 위한 간극수압계의 활용방안에 대해 다루고 있다. 이를 위해 필댐에 설치된 총 8개의 간극수압계에 대해서 주성분 분석을 수행한 결과, 3개의 군집으로 분류되었다. 이는 댐 제체 내에 형성되는 침윤선을 기준으로 내부, 외부, 상단으로 분류된 것으로 나타났다. 침윤선 내부에 위치한 A군집 내 간극수압계와 저수위와의 상관계수는 0.94∼1.00로 강한 양의 선형관계를 나타냈다. 즉, 향후 A군집 내에 존재하는 간극수압계에 의해 해당 댐의 유지관리가 필요한 것을 의미한다. 또한, 저수위와 간극수압계에 대한 회귀분석을 수행한 결과, A군집의 결정계수가 0.89∼0.99로 선형회귀 모형이 도출되었다. 따라서 저수위가 설명 변수로 고정될 때 간극수압의 예측이 가능하여 현재 계측된 값과의 비교를 통해 댐의 안전성 여부를 판단할 수 있는 것으로 나타났다. This study deals with the use of porewater pressure transducers to evaluate the stability of a fill dam through the correlation between the porewater pressure and water level. As a result of performing principal component analysis on a total of eight porewater pressure transducers installed in the fill dam, they were distributed into three groups. It was found to be distributed as internal, external, and top based on seepage line in the dam body. The correlation coefficient between porewater pressures and water level in group A located inside the seepage line indicated 0.94 to 1.00 and they are showing a strong positive linear relationships. It indicates that maintenance of the dam is required by the porewater pressure transducers of the group A. In addition, a linear regression analysis was performed with the determination coefficients of the group A of 0.89 to 0.99. It was found that the pore water pressure can be predicted and the stability of the dam can be evaluated by comparing it with the currently measured values when the water level is fixed as an explanatory variable. - COLLAPSE

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June 2020
Research Article

Study on Improvement of Response Spectrum Analysis of Pile-supported Structure: Focusing on the Natural Periods and Input Ground Acceleration
잔교식 구조물의 응답스펙트럼 해석법 개선사항 도출 연구: 고유주기 및 입력지반가속도를 중점으로

Jung-Won Yun, Jin-Tae Han, Jong-Kwan Kim
윤정원, 한진태, 김종관

일반적으로 잔교식 구조물의 내진설계를 위한 응답스펙트럼 해석 시 기준서들에서는 지진응답해석을 통해 증폭된 가속도를 입력가속도 활용하도록 제시하고 있으나, 기준서에 따라 방법이 상이하여 설계 ... + READ MORE

일반적으로 잔교식 구조물의 내진설계를 위한 응답스펙트럼 해석 시 기준서들에서는 지진응답해석을 통해 증폭된 가속도를 입력가속도 활용하도록 제시하고 있으나, 기준서에 따라 방법이 상이하여 설계 시 혼란을 야기할 수 있다. 이에, 본 연구에서는 동적원심모형실험을 통해 지반 내 다양한 깊이에서 지반 가속도를 산정하였으며, 산정된 지반가속도를 활용하여 응답스펙트럼 해석을 수행하였다. 이후 실험 및 해석을 통해 도출된 잔교식 안벽 구조물의 모멘트 결과를 비교하였으며, 응답스펙트럼 해석 시 적절한 입력지반가속도를 결정하기 위한 방법을 제시하고자 하였다. 실험 및 해석을 비교한 결과, 탄성 지반 스프링을 적용하는 경우 구조물의 고유주기를 가장 적절하게 모사하는 것으로 나타났으며, 상부 지표면에서 증폭된 지진파를 입력가속도로 활용하는 것이 사질토 지반에 관입된 구조물 응답을 가장 합리적으로 모사하는 것으로 나타났다. In response spectrum analysis of pile-supported structure, an amplified seismic wave should be used as the input ground acceleration through the site-response analysis. However, each design standard uses different input ground acceleration criteria, which leads to confusion in determining the appropriate input ground acceleration. In this study, the ground accelerations were calculated through dynamic centrifuge model test, and the response spectrum analysis was performed using the calculated ground acceleration. Then, the moments derived from the test and analysis were compared, and a method for determining the appropriate input ground acceleration in response spectrum analysis was presented. Comparison of the experimental and simulated results reveals that modeling of the ground using elastic springs allows proper simulation of the natural period of the structure, and the use of a seismic wave that is amplified at the ground surface as the input ground acceleration provided the most accurate results for the response analysis of pile-supported structures in sands. - COLLAPSE

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June 2020
Research Article

Evaluation of Input Parameters in Constitutive Models Based on Liquefaction Resistance Curve and Laboratory Tests
액상화 저항곡선과 실내실험에 기반한 구성모델 입력변수의 산정

Do Van Tung, Nghiem Xuan Tran, Byeong-Soo Yoo, Sung-Ryul Kim
Tung, Do Van, Tran, Nghiem Xuan, 유병수, 김성렬

액상화 구성모델의 입력변수는 실내외 실험 등을 통해 지반 및 하중 조건에 적합한 값을 결정하는 것이 중요하지만, 설계 실무에서는 시험수행의 어려움 등으로 입력변수의 ... + READ MORE

액상화 구성모델의 입력변수는 실내외 실험 등을 통해 지반 및 하중 조건에 적합한 값을 결정하는 것이 중요하지만, 설계 실무에서는 시험수행의 어려움 등으로 입력변수의 결정 및 해석결과의 검증이 어려웠다. 본 연구에서는 반복 직접전단시험에 대한 수치모델링을 수행하여 액상화 구성모델 중 Finn 모델과 PM4Sand 모델의 적용성을 분석하였다. 그 결과, Finn 모델은 과잉간극수압의 최대값 도달시점은 모사할 수 있었지만 항복 이후의 과잉간극수압 응답 및 응력-변형률 거동을 모사하는데 한계가 있었다. 이에 반해, PM4Sand 모델은 액상화 도달시점 및 및 액상화 이후의 응력-변형률 거동을 잘 모사할 수 있었다. 최종적으로, 설계조건에 맞는 액상화 저항전단응력비 CRR을 모사할 수 있는 액상화 모델의 입력변수 산정절차를 제안하고 PM4Sand 모델의 입력변수를 산정하는 간편식을 제안하였다. The input parameters for numerical simulation of the liquefaction phenomenon need to be properly evaluated from laboratory and field tests, which are difficult to be performed in practical situations. In this study, the numerical simulation of the cyclic direct simple shear test was performed to analyze the applicability of Finn and PM4Sand models among the constitutive models for liquefaction simulation. The analysis results showed that the Finn model properly predicted the time when the excess pore water pressure reached the maximum, but failed to simulate the pore pressure response and the stress-strain behavior of post-liquefaction. On the other hand, the PM4Sand model properly simulated those behaviors of the post liquefaction. Finally, the evaluation procedure and the equations of the input parameters in the PM4Sand model were developed to mach the liquefaction cyclic resistance ratio corresponding to design conditions. - COLLAPSE

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June 2020