초록 ▼

본 사업의 연구내용은 크게 3가지로 구분할 수 있다. 첫 번째는 대형 직접전단시험과 공진주 실험 등의 실내실험을 통해 사석마운드 및 뒷채움 재료로 각각 활용되는 사석과 모래의 다양한 공학적 특징, 즉 전단특성과 변형특성을 상대밀도에 따라 비교 분석하는 것이고, 두 번째는 중력식 방파제 구조물과 안벽 구조물을 대상으로 대형 진동대실험을 통해 상대밀도에 따른 내진성능을 서로 비교하는 것이다. 그리고, 세 번째는 실제 규모의 구조물에 대한 수치모형실험을 수행하여 진동대실험에서 구현하지 못한 다양한 영향변수 연구 뿐만 아니라 실제 거동예측

본 사업의 연구내용은 크게 3가지로 구분할 수 있다. 첫 번째는 대형 직접전단시험과 공진주 실험 등의 실내실험을 통해 사석마운드 및 뒷채움 재료로 각각 활용되는 사석과 모래의 다양한 공학적 특징, 즉 전단특성과 변형특성을 상대밀도에 따라 비교 분석하는 것이고, 두 번째는 중력식 방파제 구조물과 안벽 구조물을 대상으로 대형 진동대실험을 통해 상대밀도에 따른 내진성능을 서로 비교하는 것이다. 그리고, 세 번째는 실제 규모의 구조물에 대한 수치모형실험을 수행하여 진동대실험에서 구현하지 못한 다양한 영향변수 연구 뿐만 아니라 실제 거동예측을 확인하고자 하는 것이다.

Abstract ▼

The three main works were focused to this research. At first, the strength and deformation characteristics were investigated regarding to the particle size and relative density and particle distribution etc. by using large scale direct shear test and resonant column test as well as index properties

The three main works were focused to this research. At first, the strength and deformation characteristics were investigated regarding to the particle size and relative density and particle distribution etc. by using large scale direct shear test and resonant column test as well as index properties tests. Secondly, the seismic performance was compared each other with relative density for gravity type breakwater and quay wall structure. Finally, the parametric studies considering various conditions, which couldn't be conducted at shaking table tests, were carried out using numerical simulations.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 5
• 목차 ... 7
• 표목차 ... 13
• 그림목차 ... 15
• 제 1 장 서론 ... 20
• 제 1 절 연구의 배경 ... 20
• 제 2 절 연구의 목적 ... 21
• 제 3 절 연구수행내용 ... 21
• 제 4 절 연구의 기대효과 및 활용방안 ... 22
• 1. 기대효과 ... 22
• 2. 활용방안 ... 22
• 제 2 장 기존문헌연구 ... 24
• 제 1 절 사석 재료의 전단특성 ... 24
• 1. 개요 ... 24
• 2. 국내의 연구 상황 ... 25
• 제 2 절 사석마운드 다짐공법 ... 27
• 1. 개요 ... 27
• 2. 국내 적용 사례 ... 28
• 3. 국외 적용 사례 ... 29
• 제 3 장 실내시험 ... 30
• 제 1 절 시료의 강도정수 산정을 위한 대형직접전단시험 ... 30
• 1. 시험 개요 ... 30
• 2. 시험 장치의 구성 ... 31
• 3. 시험 방법 ... 32
• 가. 시료의 종류 및 시험조건 ... 32
• 나. 시험 절차 ... 34
• 4. 해석방법 ... 34
• 가. 시료의 내부 마찰각 ... 34
• 나. 탄성계수 ... 35
• 5. 시험결과 및 고찰 ... 35
• 가. 전단응력-변형률 곡선 ... 35
• 나. 내부마찰각 ... 39
• 다. 할선탄성계수 (G50) ... 46
• 제 2 절 동적 물성치 평가를 위한 공진주 시험 ... 47
• 1. 시험 개요 ... 47
• 2. 시험 장치의 구성 ... 48
• 가. 구속 시스템(Confinement System) ... 48
• 나. 드라이브 시스템(Drive System) ... 49
• 다. 높이 변화 측정 시스템(Height Change Monitoring System) ... 49
• 라. 움직임 계측 시스템(Motion Monitoring System) ... 49
• 마. 시험 장치의 가동 ... 50
• 3. 시험 방법 ... 51
• 가. 시료의 기본 물성 및 성형 ... 51
• 나. 시험 절차 ... 51
• 다. 시험의 조건 ... 52
• 4. 해석방법 ... 54
• 가. 전단탄성계수 ... 54
• 나. 전단변형률 ... 55
• 다. 감쇠비 ... 57
• 라. 비선형 응력-변형율 모델 ... 59
• 5. 시험결과 및 고찰 ... 61
• 가. 전단탄성계수(Shear modulus, G) ... 61
• 나. 정규화 전단탄성계수(Normalized shear modulus, G/Gmax) ... 63
• 다. 감쇠비(damping ratio, D) ... 65
• 라. 비선형 응력-변형률 모델 ... 67
• 마. 통계적 결과와의 비교 ... 72
• 바. 상대밀도에 따른 동적 물성치의 변화 ... 76
• 제 3 절 요약 및 결론 ... 78
• 1. 대형직접전단시험 ... 78
• 2. 공진주 시험 ... 79
• 제 4 장 진동대실험 ... 80
• 제 1 절 실험 조건 ... 80
• 1. 개요 ... 80
• 2. 상사 법칙 ... 81
• 3. 원형 단면 ... 84
• 4. 입력 지진파 ... 85
• 5. 실험 장비 ... 87
• 가. 진동대 ... 87
• 나. 토조 ... 88
• 다. 모형 케이슨 ... 89
• 라. 진동다짐기 ... 90
• 6. 사석마운드 ... 91
• 7. 계측 장치 ... 93
• 제 2 절 방파제 구조물 ... 94
• 1. 실험 단면 ... 94
• 2. 변위 측정 결과 및 분석 ... 95
• 3. 가속도 측정 결과 및 분석 ... 101
• 4. 요약 및 결론 ... 103
• 제 3 절 중력식 안벽 구조물 ... 104
• 1. 실험 단면 ... 104
• 2. 변위 측정 결과 및 분석 ... 105
• 3. 가속도 측정 결과 및 분석 ... 112
• 4. 과잉간극수압 측정 결과 및 분석 ... 124
• 5. 동적 작용력 측정 결과 및 분석 ... 125
• 6. 요약 및 결론 ... 126
• 제 4 절 방파제 및 안벽 구조물 조건에 대한 비교 ... 128
• 제 5 장 수치모형실험 ... 130
• 제 1 절 개요 ... 130
• 1. 해석 단면 ... 131
• 2. 입력 지진파 ... 132
• 3. 입력 물성값 ... 133
• 제 2 절 해석 프로그램 ... 134
• 1. 개요 ... 134
• 2. 해석 이론 ... 135
• 3. 액상화 모델 (Finn 모델) ... 140
• 가. 비배수 전단시 부피변형에 관한 적합조건 ... 140
• 나. 배수 전단시 부피변형률 증분 ... 141
• 다. 1차원 제하곡선의 접선계수 ... 144
• 제 3 절 진동대실험과의 비교 ... 146
• 1. 개요 ... 146
• 2. 변위 ... 146
• 3. 가속도 ... 150
• 제 4 절 뒤채움지반의 상대밀도에 따른 비교 ... 152
• 1. 개요 ... 152
• 2. 변위 ... 152
• 3. 가속도 ... 159
• 제 5 절 기초지반의 상대밀도에 따른 비교 ... 162
• 1. 개요 ... 162
• 2. 변위 ... 162
• 3. 가속도 ... 167
• 제 6 절 인천항 국제여객부두 (15000GT) ... 169
• 1. 개요 ... 169
• 2. 변위 ... 172
• 3. 가속도 ... 176
• 제 7 절 요약 및 결론 ... 178
• 제 6 장 요약 및 결론 ... 181
• 제 1 절 실내시험 결과 ... 181
• 1. 대형직접전단시험 ... 181
• 2. 공진주시험 ... 182
• 제 2 절 진동대 실험 결과 ... 183
• 1. 중력식 방파제 구조물 ... 183
• 2. 안벽 구조물 ... 184
• 3. 방파제 및 안벽 구조물 조건에 대한 비교 ... 186
• 제 3 절 수치해석 결과 ... 187
• 참고문헌 ... 191