• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.3
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• pp.55-65
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• 2000

구조물 지진해석을 위한 구조물 -지반 상호작용 해석에서도 비선형 지반 특성을 고려한 비선형해석이 요구되고 있어 구조물 비선형 지진 해석을 위해 기초 지반에 대한 수평방향 비선형 해석을 수행하였다. 기초지반은 UBC 분류에서 규정한 보통지반인 Sn 지반과 연약지반인 SE 지반을 고려하였고, 지반의 비선형 특성은 Ramberg-Osgood 모델을 이용하였다. 비선형 지반이 기초지반 수평 및 회전 동적 강성 및 감쇠비에 미치는 영향을 조사하기 위하여 얕은 기초와 묻힌기초에 대해 기초 크기, 지반깊이 및 말뚝유무에 따른 동적 강성 및 감쇠비 변화를 조사하였는데, 지반의 비선형 특성이 기초지반의 선형 수평 및 회전 강성과 감쇠비를 크게 감소 또는 증가시키는 것으로 나타났으며, 기초크기, 지반깊이 및 말뚝유무의 영향도 큰 것으로 나타나 구조물 지진해석시 기초크기, 지반깊이 및 말뚝유무와 함께 지반의 비선형성도 고려하는 것이 필요한 것으로 판단되었다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.5 no.2
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• pp.23-31
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• 2001

지반 위에 세워진 구조물의 지진응답해석시 지반-구조물 상호작용 영향은 지반으 선형특성을 고려하여 간주되었는데 최근 연구결과에 의하면 구조물 지진해석에서 연약지반의 비선형 특성이 중요한 요소로서 인식되었다. 하지만 지반-구조물계의 복잡한 비선형 특성 때문에 내진설계 기준에서 비선형 지반특성을 고려하기에는 아직도 어려움이 많다. 이 논문에서는 UBC 지반종류 $S_{D}$ 지반 위에 놓인 중규모의 얕은 온통기초와 묻힌 온통기초위에 세워진 건물에 대한 단자유도계 선형 지진해석을 연약지반의 비선형성을 고려하여 최대가속도가 0.17g 과 0.36g 인 Taft E-W 및 El Centro N-S 지진기록을 사용하여 수행하였다. 비선형 지진해석을 결과를 선형해석 결과와 비교하였을 때, 비선형 응답스펙트럼의 최대가속도가 지반의 비선형성 때문에 상당히 줄어드는 것으로 나타나 지반의 비선형성을 고려한 더효율적인 내진설계의 가능성을 보여준다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05d
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• pp.333-338
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• 1996

강진에 의한 원전구조물의 동적해석시 지반의 비선형특성은 반드시 고려해야 할 사항이다. 지반의 비선형특성은 지반-구조계의 동적응답을 구하는 과정에서 가장 중요한 요소중의 하나며 이를 고려한 비선형 지진해석은 일반적으로 매우 복잡하고 정해를 구하기가 매우 어려운 문제다. 본 연구에서는 비선형 해법으로 널리 사용되고 있는 등가선형화방법을 사용하여 계측결과가 있는 TEPSCO 비선형 지진문제를 해석하였으며 이 방법의 정확도와 적용성을 분석하였다. 아울러 축대칭기법을 사용하여 비선형지진해석을 수행할때의 문제점에 관해서도 검토하였다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.20 no.6
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• pp.61-73
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• 2004

The coefficient of permeability of natural clay shows a nonlinear property which is related to various stress level of soils, and this nonlinear property has effect on the period of consolidation and the property of deformation in clay soils under loading. Thus, in this paper the numerical analysis was conducted by FEM-using coupled theory which incorporated Biot's consolidation theory into modified Cam-clay model- to consider the effects of nonlinear permeability on the behavior of clay soils under loading. The result of this paper showed that nonlinear permeability had different effects on the deformation and excess pore water pressure in clay soils according to the change of ratios of coefficients of permeability which was presented a degree of nonlinear property, and average coefficients of permeability of soils. Therefore, it was concluded that nonlinear permeability should be considered according to both the change of ratios of coefficients of permeability and average coefficients of permeability to conduct more simultaneous analyses to field conditions.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2002.03a
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• pp.83-92
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• 2002

지반조건은 구조물의 지진거동에 매우 큰 영향을 미치고 성능에 기준한 내진설계에 중요한 요소이다. 이 논문에서는 지진에 의한 지반의 비선형성을 포함한 지반의 비선형성이 구조물의 탄성지진거동에 미치는 영향을 지반 구조물 일괄해석 유한요소법과 지반의 비선형성을 구현하기 위해 Ramberg-Osgood 토질모델에 대한 근사 선형 반복해석 법으로 연구하였다. 연구는 말뚝기초의 유무를 고려한 주기가 변하는 선형 단자유도계에 지표에서 기록된 1940년 El Centro 지진을 적용하여 수행하였다. 연구결과에 의하면 연약지반의 비선형 특성 영향이 구조물의 탄성 지진거동에 매우 중요하고, 성능에 기준한 지반의 비선형성을 고려한 구조물의 내진설계가 필요하다는 것을 잘 보여주고 있다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.22 no.1
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• pp.35-44
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• 2006

In general typically granular soils contain a certain amount of fines. It is also widely recognized that foundation soils under working loads show highly non-linear behavior from very early stages of loading. In the present study, a series of laboratory tests with sands of different silt contents are conducted and methods to assess strength and stiffiness characteristics are proposed. Modified hyperbolic stress-strain model is used to analyze non-linearity of silty sands in terms of non-linear Degradation parameters f and g as a function of silt contents and Relative density Dr. Stress-strain curves were obtained from a series of triaxial tests on sands containing different amounts of silt. Initial shear modulus, which is used to normalize Degradation modulus of silty sands, was determined from resonant column test results. From the laboratory test results, it was observed that, as the Relative density increases, values of f decrease and those of g increase. In addition, it was found that values of f and g increase and decrease respectively as a Skeleton void ratio $(e_{sk})$ increases.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.4
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• pp.107-115
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• 2001

해성토층 위에 준설매립된 수도권 해안매립지역에서 원형의 대심도 굴착공사로 인하여 발생하는 지중연속벽의 수평변위를 예측하기 위하여 수치해석을 수행하였고, 이러한 수치해석결과와 현장측정값을 비교하여 각각의 수치해석방법의 적용성을 평가하였다. 수치해석법으로는 지반반력해석, 선형 유한요소법 그리고 비선형 유한요소법이 수행되었다. 각각의 방법들에서는 미소변형률에서의 지반거동특성인 비선형성과 굴착으로 인한 구속압감소효과를 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대하여 수치해석을 수행하여 각각 그 결과들을 비교.분석하였다. 이러한 분석결과 미소변형률에서의 비선형성과 굴착으로 인한 구속압감소 효과를 고려한 비선형 유한요소해석법이 가장 정확하게 수평변위를 예측할 수 있는 방법임을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.11 no.12
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• pp.63-74
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• 2010

Normally consolidated and slightly overconsolidated soft clay layer is widely distributed in the south coast of Korea. To ensure the efficient and economical construction design of any structure to be built on this soft soil, exhaustive studies related to geotechnical and physical engineering properties are required. In this study, the relationship of the physical properties of southern Gwangyang marine clay in the Korea Peninsula were examined, including natural water content, specific gravity, total unit weight, initial void ratio, liquid limit, plastic limit, and physical properties of activity and soil parameters. For the parameter relationship analysis, the latest relatively reliable data on the large harbor construction work were used, optimum values were deducted with linear regression and non-linear regression between soil parameters, water content or initial void ratio appears to be very large. Moreover, in the linear and involution pattern regression, equal coefficient of determination appeared. The relationship of the different parameters was shown to be excellent in the non-linear regression of involution equation and exponential equation pattern compared with the findings of linear regression analysis.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.6 no.3
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• pp.53-62
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• 2002

Site soil condition affects significantly on the seismic response of a structure and is a critical factor for the performance based seismic design of a structure. In this paper, the effects of nonlinear soil properties on the elastic response spectra of a structure including the nonlinearity of a soil due to the earthquake excitation is investigated using one step finite element approach for the entire soil structure system and approximate linear iterative procedure to simulate the nonlinear soil behavior with the Ramberg-Osgood soil model. Studies were carried out for a linear SDOF system of a variable period with and without a pile group for the 1940 CI Centro earthquake recorded on ground rather than rock. The study results showed clearly that the effect of the nonlinear behavior of soft soil is very important on the elastic seismic response of a structure suggesting the necessity of the performance based seismic design.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.5C
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• pp.183-190
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• 2009

It is necessary to predict the deformation and stresses on soils to establish the nonlinear stress-strain relationship of geomaterials at various strain levels. Especially, a need exists to establish the pre-failure nonlinear characteristic of cemented granular geomaterials used in road constructions. In this paper, therefore, conventional granular soils were mixed with various cementing materials, such as cement and fly ash from coal combustion by-products. Then, the normalized nonlinear behavior of cemented geomaterials was assessed using unconfined compression test. In addition, various constitutive models of soils were evaluated for estimating pre-failure non-linear behavior of cemented geomaterials from the test results.