This study dealt with truck crash performance evaluation of new guardrails made of PosMac steels considering the ground bearing capacity effect. Subsequent crash simulation results for SB2 and SB4 grades present that the developed model performs much better in containing and redirecting the impacting vehicle in a stable manner. In this paper, the existing finite element crash analysis of guardrails using the LS-DYNA program is further extended to study the nonlinear dynamic response of the guardrail structures with new type poles supported by external stiffeners. The numerical results for various parameters are verified by comparing different grades with displacements occurred in the barrier from the crash simulation.

Plate-Penetrometer를 사용(使用)하여 Gedtextile로 보강된 지반(地盤)의 지지력(支持力) 상승효과(上昇效果)를 고찰(考察)한 결과(結果) 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. Geotextile의 포설층수(鋪設層數)를 3층(層)까지 증가(增加)하는 동안 BCR은 증가(增加)하였으나 그 이상(以上)의 포설층수(鋪設層數)에 대한 BCR의 증가효과(增加效果)는 거의 없는 것으로 나타났다. 2. U/D가 증가(增加)함에 따라 BCR은 감소(減少)하였으나 U/D가 0.8이상(以上)에서는 BCR의 변화(變化)가 거의 없는 것으로 나타났다. 3. 가 0.6까지는 BCR이 급격(急激)히 감소(減少)하였으나 0.6이상(以上)에 대한 BCR의 감소율(減少率)은 거의 변화(變化)가 없는 것으로 나타났다. 4. Geotextile의 폭(幅)이 증가(增加)함에 따라 BCR은 거의 직선적(直線的)으로 증가(增加)하나 B/D가 2.5 이상(以上)에서는 증가율(增加率)이 현저(顯著)히 감소(減少)되는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 지상구조물이 하중을 받게 되면 지반의 침하나 측방유동, 전단변형이 발생하게 된다. 이러한 구조물의 변형의 원인은 지반의 불균질성과 지층구조의 차이의 파악이 부족함에서 발생하는 경우가 대부분이다. 일반적으로 지반은 기반암의 생성원인과 풍화의 영향, 지하수의 존재 유·무, 환경적 요소 등에 의해 많은 영향을 받으며 동일한 지역에서도 각 위치에 따라 지반의 층 두께, 강도, 압축특성 등의 따라 다르게 나타나는 경우가 많다. 따라서 지반의 지지력 및 침하 특성을 파악하기 위해서는 충분한 지반조사를 실시하여 구조물이 설치될 영역의 지반 공학적 특성을 충분히 파악하여야 한다. 기존 팽이기초공법은 일본에서 특허기술로 개발되어 최근 국내에 도입된 팽이형기초공법이 있다. 효과는 주로 횡방향 유동의 방지에 따른 침하의 억제와 지지력의 증대로 볼 수 있다. 이러한 효과는 현장과 실내에서 수행한 재하시험의 결과 및 유한 요소 해석 기법에 의한 수치해석 결과를 비교 분석한 것을 알 수 있으며, 이 공법으로 시공된 몇몇의 구조물에서 상당한 양의 침하량 감소 및 지지력 증대의 효과가 나타난 것으로 보고된 바 있다. 그러나 기존 팽이기초공법과 메커니즘이 비슷한 사각 피라미드 기초는 모양 및 형태가 달라 아직까지 국내에 소개된 바가 없지만, 사각 피라미드 기초의 시공 가능성 등의 측면을 고려하여 개량을 통해 지반의 침하량 감소 및 지지력 증대를 추구한 기초 공법이라 할 수 있다. 따라서 사각 피라미드 기초의 역학적 거동 및 특성을 파악하고 시제품을 제작하여 구조체의 침하량을 정밀히 산정함으로써 지반의 침하에 대한 안전성 증대의 효과를 기대할 수 있다.

본 연구에서는 대표적인 연약지반인 직접기초와 쇄석기초 공법을 연구 대상으로 결정하여 형상에 따라 변형된 사각 피라미드 기초와 비교 분석하고 3차원 유한요소해석을 이용한 침하량을 검토하고 수치해석시 연약지반의 지반조사의 결과를 가지고 지반 특성치를 의미 하는 토질 정수를 산정한다. 또한, 지층 조건에 따른 해석은 사각 피라미드 기초의 하중-침하 특성을 분석하고 구조물에 생기는 전체 침하 또는 부등 침하, 기초 지반의 지지력 부족으로 인한 성토의 파괴, 구조물의 부족으로 인한 인접지반의 융기, 지진에 의한 기초지반의 액상화 및 액상화에 의한 지지력 감소로 인한 영향 등을 고려할 수 있다.이와 같은 문제점이 있는 연약지반은 구조물의 설치 목적과 지반의 특성에 따라 일반적으로 거동이 달라질 수 있으며, 따라서 설계에 적용되는 기존의 침하량 산정 방법들에 대해 살펴보고 정확한 이해와 평가를 하여 기초 지지력 및 침하에 대한 안전성 증대에 목적이 있다. 유한요소해석을 통하여 설계시 기초 지반 조건과 기초 하부에 채움쇄석을 설치하여 interface 요소를 고려하였고 하중분산 효과를 가질 수 있도록 하겠다.본 연구에서는 연약지반에 사각 피라미드 기초공법을 이용하여 시제품을 제작하여 영향폭 1.0mx1.0m (4x4열)의 영향을 고려한 총 침하량을 산정하고 각기 다른 형태의 기초를 동일 조건의 재하폭 조건에 따라 압밀 침하량을 3차원 유한요소 해석을 통하여 압밀 침하 특성을 비교 분석한다. 또한, 지지력 보강 연속 구조체를 개발 제작함으로서 구조물의 기초에 강성지반을 형성하고 하중을 넓게 분포시켜 연약 지반상에 전달되는 응력을 감소시킴으로서 침하량을 줄일 수 있고 상재 하중에 대한 저항능력을 증대시키는 효과를 갖도록 한다.

This study proposes an advanced type of a micropile system. The proposed micropile system consists of perfobond ribs installed steel rod to improve shear capacity between the thread and the grout, and partially expanded drill holes to increase resistance capacity between the grout and the ground. This study contains experimental evaluations on the proposed micropile system to verify the load-carrying capacity of shear key created by the partially expanded drill hole. Through on-site pullout tests, it was found that load-carrying capacity increased significantly in the proposed micropile system, due to the shear keys created by the partially expanded drill hole.

연약 점성지반 위에 상대적으로 낮은 하중의 구조물이 얹어질 때, 상부에 모래층을 두어 지지력을 증진시킬 수 있다. 이와같은 점토 위 모래층이 놓이는 조건에 대한 지지력 검증은 현장에서 평판재하시험 등을 통해 지지력 검증이 어렵기 때문에 설계단계에서부터 정확한 지지력 예측이 필요하다. 따라서, 본 연구는 점토 위 모래층이 놓이는 지반의 지지력 거동을 파악하기 위해 2차원 실내토조실험과 FEM 해석을 수행하였다. 주요 인자로 깊이비 H/B와 지지력비 qc/qs를 선정하여, 모래층 높이, 점토의 비배수전단강도 그리고 재하 폭을 변수로하였다. 그 결과, 실내토조실험은 FEM 해석과 적합성이 상당히 높게 나타났다. 이론식과의 비교에 있어서 보다 최신 연구인Okamura et al.(1998)의 메커니즘보다 관입전단 메커니즘과 그 유사성이 크게 나타났으며, 하중확산 메커니즘의 적용성을 위하여 등가하중확산각을 제시하였다. 또한, qc/qs에 대하여 무차원 단위의 한계깊이비 Hf의 선형 회귀식을 제안하였다.

본 논문은 구조물의 기초지지력에 안정성 평가를 위해서 연구되었다. 구조물의 하부에 설치된 기초의 저면은 지반과 접촉하게 되는데 지반유실 및 기타원인으로 인해 기초와 지반의 접촉면 일부분이 손실되었을 때 접촉비율에 따라 나타나는 지지력안정성을 분석하기 위해서 시행되었다. 이를 위해 기초저면과 지반의 접촉비율을 정량적으로 조절하여 수치해석 및 모형실험으로 지지력 거동을 분석한 결과 기초저면과 지반의 접촉율이 75% 이상일 경우에는 기초의 지지력이 크게 저하되지 않는다는 지지력 안정성 기준을 확립하였다.

본 연구는 변위억제형 Sheet pile 이 설치된 SCP복합지반의 지지력 특성에 대한 연구로서 원심모형실험과 수치해석을 통하여 SCP 복합지반의 하중-침하 관계, 응력분담특성, 최종함수비 등의 변화에 대해 알아보았다. SCP를 기초폭의 2배로 개량한 조건과 Sheet pile를 기초 한쪽 모서리에 설치한 경우, Sheet pile를 기초 양쪽 모서리에 설치한 경우 3가지에 대하여 연직하중재하 실험을 실시하였다. 한편, 원심모형실험 결과를 모사하기 위하여 상용 유한요소 프로그램인 CRISP을 이용하였으며 수치해석시 모래다짐말뚝은 탄소성모델로 점토지반은 한계평형 상태에 기초한 수정 Cam-clay 모델을 사용하였다. 원심모형실험결과 Sheet pile이 기초파괴활동을 억지하여 항복하중강도가 증가하였으며 Sheet pile 설치에 따른 응력분담비는 2~4의 값을 나타내었다. 또한 수치해석 결과 Sheet pile설치에 따라 지반융기량이 20~30%감소하였고 수평변위는 28~43% 감소효과를 나타내었다.