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대변형 해석기법(Coupled Eulerian-Lagrangian Technique)을 이용한 TBM 굴착손상영역 분석
정상섬,이승연,김도현 한국지반공학회 2016 한국지반공학회논문집 Vol.32 No.12
In this study, Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL) analysis, which is one of the large deformation analyses, wasincorporated to investigate excavation damage zone (EDZ) under TBM advancement. Considering the quasi-staticcondition, the dynamic analysis was performed to simulate the real TBM advancement and subsequently a case studyon mesh and TBM excavation rate was carried out for satisfying a balance of accuracy and economic computationaltime. Based on this, a series of parametric studies were performed for different rock types and tunnel diameters. Fromthe numerical analysis results, it is found that EDZ was taken to range within 0.4D(D=tunnel diameter) for most rocks. It is also found that the EDZ tends to increase as the tunnel diameter increases.
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Vertical Interaction Factors of Pile Groups due to Downdrag
정상섬,Jeong, Sang Seom Korean Society of Civil Engeneers 1994 대한토목학회논문집 Vol.14 No.2
본 연구에서는 군말뚝에서 말뚝의 상대적인 위치에 따라 다른 downdrag 하중분포를 발생시키는 그룹효과를 이론적인 해석과 수치해석을 통하여 연구 검토하였다. 3차원 비선형 유한요소 해석으로 말뚝 간격과 개수에 따른 군말뚝에서의 상호작용계수를 산정하였다. 연구결과 그룹안의 개개 말뚝들은 단독말뚝에 비해서 말뚝 간격에 따라 현저한 상호작용계수의 변화를 보였다. 또한 본 논문에서 제안된 방법에 의한 그룹안에서 말뚝들의 위치에 따른 downdrag 하중산정을 계산예를 통하여 그 외 여러 해석적인 방법들과 비교 검토하였다. The group effect which causes different downdrag distribution in individual piles within the group was investigated by using a numerical analysis and an analytical study. The interaction factors due to group spacing and total number of piles in a group were estimated by using a three dimensional non-linear finite element approach. Based on the results obtained, it is shown that the interaction factors of pile groups varies remarkably according to the group spacing, a major influencing parameter for the group effect. Also the downdrag prediction by the proposed method was compared with the other analytical methods through an example of calculations.
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대변형 해석기법(Coupled Eulerian-Lagrangian)을 이용한 3차원 토석류 거동분석
정상섬,이광우,고준영 한국지반공학회 2015 한국지반공학회논문집 Vol.31 No.12
This paper presents the application of the Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL) technique to simulate the debris flow. The main objective of this study is to investigate the applicability of CEL technique to the behavior of debris flow,such as flow velocity and influence area. Comprehensive studies to verify the behavior of debris flow are presentedin this study. Through comparison with measured flow velocity from Umyeonsan (Mt.), CEL approach was found tobe in good agreement with the general trend observed by in actual debris flow. In addition, CEL technique accuratelysimulated the behavior of debris flows, therefore, it can be used for designing the countermeasure structure.
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정상섬,김재홍,박성완 한국지반공학회 2004 한국지반공학회논문집 Vol.20 No.7
Surface failures of slopes in weathered soil are caused by infiltration due to prolonged rainfall. These failures are mainly triggered by the deepening of the wetting band accompanied by a decrease in suction induced by the infiltrating water. This paper reports trends of rainfall-induced wetting band depth in two types of weathered soils that are commonly found in Korea. Both theoretical and numerical analyses are presented based on the soil-water characteristic curve (SWCC) obtained using filter paper as well as tensiometer tests. It is found that the magnitude of wetting front suction plays a key role in the stability of slopes in weathered soils. Theoretical analysis based on modified Green and Ampt model tends to underestimate the wetting band depth for typical Korean weathered soils. It was also deduced that for Korean weathered soils, the factor of safety drops rapidly once the wetting band depth of 1.2 m is reached.
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정상섬,이진형,이선근 한국지반공학회 2005 한국지반공학회논문집 Vol.21 No.2
본 연구에서는 쏘일네일로 보강된 사면을 한계평형 해석법과 2차원 유한차분 해석을 수행하여 그 결과를 비교·분석하였다. 특히, 유한차분법을 이용한 FLAC 2D를 바탕으로 하는 커플링 해석에 주안점을 두었으며, FLAC을 이용하여 전단강도감소기법에 따른 보강사면의 안전율을 계산하기 위해 FLAC의 내장언어인 FISH를 이용하여 작성하였다. 커플링 해석에서 쏘일네일에 의한 안정화된 사면을 해석하기 위해 쏘일네일 거동과 사면안정을 동시에 고려하였다. 따라서 본 연구에서는 이 두 방법을 적용하여 쏘일네일의 사면내 설치위치, 설치각도, 설치간격 등에 따라 각각의 활동파괴면 및 안전율을 비교·분석하였으며 강도정수 감소법을 적용한 해석기법의 적용성과 타당성 분석을 수행하였다.
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정상섬,원진오,박중배,김성열 한국지반공학회 2001 한국지반공학회논문집 Vol.17 No.6
본 연구에서는 사면안정 확보를 위해 설치된 억지말뚝과 보강사면의 안전율을 산정할 수 있는 간편설계 법을 제안하였다. 억지말뚝-지반간 상호작용은 하중전이법으로, 사면의 안전율은 Bishop의 간편법을 이용하여 산정하였다. 말뚝 간격에 따른 군말뚝 효과를 고려하기 위해 실내모형실험 및 유한요소해석을 수행하였으며 이 결과를 토대로 군말뚝 상호작용계수를 제안하였다. 제안된 군말뚝 상호작용계수는 말뚝중심간격이 좁아질수록 감소하였으며, 두부조건이 자유단인 경우가 다른 구속조건에 비해 큰 폭으로 감소하였다. 개발된 억지말뚝의 설계기법은 본 연구에서 수행한 원심모형실험, 현장시험 및 기존 유한요소해석결과와 비교.분석하였다. 본 해석프로그램은 3차원 유한요소해석에 비해 쉽고 간단하면서도 말뚝-지반간 상호작용에 의해 매우 복잡한 거동을 나타내는 억지말뚝을 비교적 적절히 설계 할 수 있음을 알 수 있었다. This paper describes a simplified design method of stabilizing piles based on an experimental tests and an analytical study which can take into account the safety factor of slope and pile spacing. The nonlinear characteristics of the soil-pile interaction for stabilizing piles are modeled by using load transfer method. The interaction factors due to pile spacing and cap rigidity were estimated by using a three dimensional nonlinear finite element approach and laboratory tests. Based on the results obtained, the interaction factors are proposed quantitatively for one-row pile groups with spacing-to-diameter ratios varying far 2.5 to 7.0. The Bishop's simplified method of slope stability analysis is extended to incorporate the soil-pile interaction and determine the safety factor of the reinforced slope. Through the comparative study, it is found that the prediction by present approach is in relatively good agreement with the results of centrifuge tests and field tests and three dimensional finite element analyses.
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