Load carrying capacity(LCC) can be reduced from its design value as a result of film thickness change when a journal is misaligned and some part of bearing is unintentionally translated. In this study, the numerical solution of the incompressible Reynolds equation was obtained by using the finite difference method and mass conservation algorithm (JFO boundary condition) with periodic pressure distribution in circumferential direction to analyze the change of LCC due to journal misalignment and step change of film thickness in axial direction for a journal bearing of vertical pumps. Smallest LCC in each eccentricity ratio is obtained as two angular positions are changed – an angular position where misalignment occurs, and another angular position where the axial step takes place while the degree of misalignment is fixed at 90%. Compared with the reaction force of plain journal bearing, the LCC reduced as much as 26.7% due to geometric effects of journal bearing at the eccentricity ratio of 0.9, while the step height is no higher than 0.1 times of bearing clearance.

PURPOSES: The objective of this study is to evaluate the structural capacity of asphalt pavement in subsurface cavity sections using falling weight deflectometer (FWD) backcalculation method. METHODS: It is necessary to analyze the reduction of structural capacity in asphalt pavements due to the occurrence of subsurface cavities. The FWD testing was conducted on the cavity and intact asphalt pavement in the city of Seoul. The GAPAVE, backcalculation program for FWD deflections, was utilized to determine the layer moduli in asphalt pavements. The remaining life of asphalt pavements in cavity sections were predicted using the pavement performance model for fatigue cracking. The backcalculated layer moduli between cavity and intact sections were compared to determine the reduction of structural capacity due to subsurface cavity. The relationship between the reduction of layer modulus and cavity depth/length was analyzed to estimate the effect of cavity characteristics on the structural capacity degradation. RESULTS: According to the FWD backcalculation results, the modulus of asphalt layer, subbase, and subgrade in cavity sections are generally lower than those in intact sections. In the case of asphalt layers, the backcalculated modulus in cavity section was reduced by 50% compared to intact section. A study for the prediction of remaining life of cavity section shows that the occurrence of subsurface cavity induces the decrease of the pavement life significantly. It is found that there is no close relationship between the backcalculated modulus and cavity length. However, the reduction of asphalt layer modulus is highly correlated with the cavity depth and was found to increase with the decrease of cavity depth. CONCLUSIONS : This reduction of structural capacity due to the occurrence of cavities underneath asphalt pavements was determined using FWD backcalculation analysis. In the future, this approach will be utilized to establish the criteria of road collapse risk and predict the remaining life of cavity sections under numerous varied conditions.

2010년 인천공항으로 향하던 공항버스가 인천대교 부근에서 노측용 방호울타리를 뚫고 넘어서 추락하는 사고가 발생되었다. 사고 장소에 설치된 방호울타리는 평지부에서 실차충돌시험을 거쳐 성능이 검증된 방호울타리로서 시험성적에는 문제가 없는 제품이었다. 하지만 실차충돌시험을 수행할 당시에는 ‘도로안전시설 설치 및 관리지침-차량방호 안전시설 편, 국토교통부’에 따라 평지부에서 시험을 수행하였으나, 실제 도로현장에서는 대부분의 방호울타리가 평지부가 아닌 성토부에 설치되어 가드레일 지주의 수평지지력이 성능시험 조건보다 매우 취약하다는 문제가 제기되었다. 이를 계기로 국토교통부는 실차충돌시험을 평지부가 아닌 현장조건과 동일한 성토부에서 수행하도록 2012년 지침을 개정하였으며, 시험기관에서는 실차충돌시험 시에 지주의 수평지지력 시험을 수행하여 시험성적서에 지지력 값을 명기하도록 하였다. 따라서 현장에 설치하고자 할 경우에는 설치현장의 수평지지력 시험을 수행하여 시험성적서의 지지력보다 낮은 경우에는 지주를 보강하여 시험장지지력의 90% 이상 만족하도록 하였다. 특히, 2012년 지침이 개정되기 이전에 평지부에서 실차충돌시험을 거친 방호울타리의 경우에는 지지력이 상대적으로 높기 때문에 반드시 현장지지력 시험을 거쳐 지주 보강방안을 마련하도록 하였다. 공인시험기관의 평지부에서 수차례 수평지지력 시험을 수행한 결과, 지침 개정 이전에 평지부에서 실차충돌시험을 수행한 방호울타리는 수평지지력을 4.5tonf으로 가정하고 현장의 성토부에 설치할 경우에는 지주 지지력이 4.5tonf의 90% 이상 확보하도록 규정한 것이다. 지주의 수평지지력 시험은 지주를 성토부의 시작점(B.P)에 지주를 설치하고, 유압실린더나 윈치 등 적절한 가력장비를 이용하여 지주를 수평방향으로 인장 또는 압축하여 지주가 성토부 방향으로 변형되도록 힘을 가한다. 횡하중 가력높이는 지표면으로부터 650mm로 하고 가능한 지주가 더 이상의 하중에 저항하지 못할 때까지의 하중-변위 관계를 계측한다. 충돌시험장에서 계측된 지주의 하중-변위 관계는 제품의 시험성적서에 명기하고 변위가 350mm일 때의 하중을 지주의 수평지지력으로 본다. 만일 최대하중이 변위 350mm 이전에 나타난다면 그 하중을 수평지지력으로 볼 수 있다. 본 연구에서는 방호울타리의 지주 보강방안을 개발하여 한국도로공사 도로교통연구원에서 수평지지력 시험을 수행하였다. 보강방안은 보강지주 길이가 0.9m와 1.2m로 두 가지 타입에 대하여 각각 보강 전·후로 지지력 지지력시험을 수행하여 비교하였다. 시험결과 보강길이 0.9m의 경우에는 보강 전·후 466%의 보강효과를 보였으며, 1.2m의 경우에는 보강 전·후 300%의 보강효과를 보였다.

Conventional steel and concrete piles are widely applied in civil engineering industries with long time experience and many advantages. However, steel pipe piles, a sort of most common steel pile, are prone to losing their structural integrity over time due to corrosive and humid conditions. Moreover, concrete piles such as in-situ concrete piles and pretensioned spun high strength concrete (PHC) piles are subject to deterioration of their long-term structural durability. Therefore, Hybrid FRP-concrete composite pile (HCFFT) was developed. HCFFT is consisted of pultruded FRP (PFRP) unit module, filament winding FRP which is in the outside of mandrel composed of circular shaped assembly of PFRP unit modules, and concrete which is casted inside of the circular tube shaped hybrid FRP pile. Therefore, PFRP can increase the flexural load carrying capacity, while filament winding FRP and concrete filled inside can increase axial load carrying capacity. In this paper, field loading experiments were conducted to evaluate field bearing capacity of HCFFT pile with connection and HCFFT pile without connection.

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.

변근주 외(1988)는 도로포장의 하부는 공용기간이 경과함에 따라 지지력이 약해지거나 공동이 발생하 면서 품질이 저하되며, 이로 인해 국부적인 균열 및 침하가 발생하여 포장의 수명이 저하된다고 하였다. 국내 도로 하부구조의 지지력 측정방법은 대표적으로 다짐도를 측정하는 현장밀도 시험, 하중 지지력을 확인하는 평판재하 시험, 동적 콘 관입시험, 소형 충격 재하시험 등을 이용하고 있다. 이러한 방법들은 포 장체가 포설되기 전에 수행하는 방법으로 포장체가 시공된 후에는 포장 하부의 지지력을 측정하는데 어려 움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 현재 공용중인 노선에서 하중을 자유낙하시켜 그 때의 충격하중에 의 해 발생되는 처짐량을 측정하여 포장하부의 지지력을 산출할 수 있는 포장구조지지력 장비(Falling Weight Deflectometer, 이하 FWD)를 이용하여 접속슬래브, 완충슬래브, 본선의 구조지지력을 측정하였 다. 본 연구에서는 지지력 측정을 위하여 사용한 장비 및 측정위치는 그림 1과 같다. 콘크리트포장에서의 구조적 상태를 평가하는 동적지지력에 대한 분석결과는 접속, 완충, 본선구간에 대한 동적 지지력 평균은 각각 531.6, 801.6, 460.5(pci)으로 완충 슬래브 구간에서 가장 큰 값이 분석되 었으며 본선구간에서 가장 작은 동적지지력 값이 도출되었다. 아스팔트포장에서 수집된 FWD 자료 41개 구간에서 대하여 접속, 완충, 본선 구간에서의 보조기층과 하부층의 구조적상태를 분석한 결과는 접속 < 완충 < 본선구간 순으로 나타나지만 측정된 구간 모두 50㎛ 미만으로 구조적 상태는 ʻ상ʼ으로 분석되었다.

포장하부구조의 지지력을 평가하기 위해 많이 사용되는 방법은 평판재하시험(Plate Bearing Test) 현장 CBR시험(California Bearing Ratio Test) 등이 있으나, 시험을 수행하는데 있어 많은 인력과 시간이 소비되는 단점이 있어, 많은 연구자들은 현장에서 포장하부구조의 강성을 측정할 수 있는 간편한 방법으로 동적 콘 관입시험(Dynamic Cone Penetrometer Test)을 제안하였다. 이에 본 연구에서는 DCP의 현장적용성을 평가하기 위해, 총 4개 현장의 노상층과 보조기층에서 DCP, 평판재하시험, 현장CBR시험, FWD시험을 동시에 수행하여 그 결과를 상호 비교 분석하였다. 그 결과 DCPI, MFWD, PBT_ K30은 서로 일정한 상관관계가 존재하는 것으로 나타났으나, CBR은 다른 결과 값들과 비교한 결과 상관관계가 매우 낮은 것으로 나타났다. 본 연구에서는 이 결과로부터 DCPI-MFWD, DCPI-PBT_ K30 관계식을 다음과 같이 제안하였다.

아스팔트 포장에서 노상층의 상태를 평가하는 방법 중 하나로 현장 CBR(California Bearing Ratio)시험이 이용되고 있다. 그러나 현장 CBR 시험의 경우 시험특성상 시간과 비용이 많이 소모되어 광활한 구간에서의 각 구간별 포장층의 현장강도 특성을 일일이 파악하기란 매우 힘든 단점이 있다. 이에 현장에서 보다 신속하고 경제적으로 포장 지지력을 측정하는 방법으로 동적관입시험 (Dynamic Cone Penetrometer DCP)이 많이 사용되고있다. 이미 외국의 경우 많은 실내 외 시험을 통하여 CBR 값과 DCP 시험을 통한 DCP지수(DCP Index, mm/blow)간의 상관관계가 연구되어 왔으며 최근에 국내에서도 연구가 수행되었으나 실내에 국한된 것이었다. 따라서 본 연구에서는 국내현장에서 사용중인 노상토에 대한 현장 CBR값과 DCP지수에 대한 상관관계를 파악하는 연구를 수행하였다. 이를 통해 국외 자료와 비교하며 국내에서 노상토의 지지력을 평가하기 위한 DCP지수를 제안하고자 하였다. 연구결과, 노상층에서의 CBR 시험방법과 동적관입시험법간 상관관계식을 제시하였으며 국내 노상토의 지지력은 현장CBR값이 20~45% 범위로 설계시 CBR값을 고려한다면 상당히 우수한 것으로 나타났다.

본 연구는 도로를 설계, 건설, 유지관리하는 도로기술자들이 실제 도로의 건설과 유지관리가 이루어지고 있는 현장에서, 도로를 구성하고 있는 기층 보조기층 선택층. 노상, 노체 등의 현장강도성분을 PDCP(Pavement Dynamic Cone Penetrometer)라는 조작이 용이하고 실험결과 해석이 간단하면서 신뢰성 있는 기구를 사용하여 현장에서의 측정이 가능하도록 하고자 수행이 되었다. 이와 같은 목적을 수행하기 위하여 먼저 현장에서 조립 및 이동이 용이하도록 포장관입시험기(PDCP)를 제작하였으며, 동일한 시료에 CBR시험 및 PDCP 관입시험을 시행하기 위하여 기존의 직경 15cm CBR 몰드를 여러개 연결하여 높이를 키운 특수 CBR 몰드도 동시에 제작하였다. 실험실에서 다양한 시료에 대하여 다짐시험을 실시하여 최적함수비 및 최대 건조밀도를 구한 후, 각각 B다짐 및 D다짐으로 다져 PDCP 관입시험 및 CBR 시험을 실시하였다. 이와 같은 시험 결과 스무 개의 CBR 값과 관입지수와의 상관관계식을 구할 수 있었다. 또한 해석적 인 방법으로 PDCP 시험의 결과치인 관입지수로부터 탄성계수를 산정하는 방법을 소개하였다. 현단계에서는 다양한 토질분류에 대한 관입지수와 탄성계수 산정식이 제시되어 있지 않아 정확한 탄성계수값을 구하는 데에는 어려움이 있지만, 추후 보다 다양한 토질분류에 대한 관입지수와 탄성계수 산정식을 얻는 노력 이 시행된다면 보다 정확한 탄성계수값 및 회복탄성계수($M_R$)값도 구할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 도로를 설계, 건설, 유지관리하는 도로기술자들이 실제 도로의 건설과 유지관리가 이루어지고 있는 현장에서, 도로를 구성하고 있는 기층 보조기층 선택층. 노상, 노체 등의 현장강도성분을 PDCP(Pavement Dynamic Cone Penetrometer)라는 조작이 용이하고 실험결과 해석이 간단하면서 신뢰성 있는 기구를 사용하여 현장에서의 측정이 가능하도록 하고자 수행이 되었다. 이와 같은 목적을 수행하기 위하여 먼저 현장에서 조립 및 이동이 용이하도록 포장관입시험기(PDCP)를 제작하였으며, 동일한 시료에 CBR시험 및 PDCP 관입시험을 시행하기 위하여 기존의 직경 15cm CBR 몰드를 여러개 연결하여 높이를 키운 특수 CBR 몰드도 동시에 제작하였다. 실험실에서 다양한 시료에 대하여 다짐시험을 실시하여 최적함수비 및 최대 건조밀도를 구한 후, 각각 B다짐 및 D다짐으로 다져 PDCP 관입시험 및 CBR 시험을 실시하였다. 이와 같은 시험 결과 스무 개의 CBR 값과 관입지수와의 상관관계식을 구할 수 있었다. 또한 해석적 인 방법으로 PDCP 시험의 결과치인 관입지수로부터 탄성계수를 산정하는 방법을 소개하였다. 현단계에서는 다양한 토질분류에 대한 관입지수와 탄성계수 산정식이 제시되어 있지 않아 정확한 탄성계수값을 구하는 데에는 어려움이 있지만, 추후 보다 다양한 토질분류에 대한 관입지수와 탄성계수 산정식을 얻는 노력 이 시행된다면 보다 정확한 탄성계수값 및 회복탄성계수(MR)값도 구할 수 있을 것으로 기대된다.

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.

This paper analyzed design bearing capacities of pile foundations strengthened by pre-loading method for vertical expansion. The bearing capacities were investigated for two different pre-loading strategies: (1) after partial removals of structural/non-structural elements (e.g. finish, masonry wall etc.); and (2) after vertical expansions. Based on the numerical studies, more than 60% of the existing piles exceeded the design bearing capacities due to the difference of pre-loading strategies, which should be considered in structural design.

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.

최근 환경적 · 사회적으로 문제가 되고 있는 산업폐기물을 지반공학적 재료로 재활용하기 위한 관심이 확대대고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 화력발전소의 대표적인 산업부산물인 석탄회 중 저회의 도로 성토용 재료 및 구조물 뒤채움용 재료로의 이용을 위해 폐어망보강 저회의 CBR 특성을 분석하였다. 폐어망의 보강 방법은 지오그리드와 같은 층보강 형태, 그리고 단섬유처럼 불특정보강 형태를 이용하였고, 지지력 시험 결과 CBR 값은 짧게 잘라서 랜덤하게 혼합한 경우보다 층으로 보강하였을 때 더 높은 결과 값을 나타내었다. 또한 보강 층수가 증가할수록 보강효과도 증가하는 경향을 보였다.