• Research Article

    A Pilot Test for the Utilization of Road Subsoil of the Tertiary Mudstone in Pohang Basin

    포항분지 제3기 이암의 도로 노체 활용을 위한 현장시험

    Jeong-Sik Gong, In-Woo Baek, Jae-Gon Kim, Young-Suk Song, Tae-Hyung Kim

    공정식, 백인우, 김재곤, 송영석, 김태형

    The purpose of this study is to present the possibility a utilization of the tertiary mudstone in Pohang as road subsoil material …

    본 연구는 성토구조체 현장실험을 통해 포항 지역의 제3기 이암을 도로 노체 재료로 활용하기 위한 가능성을 검토하는 제시하는 것이다. 이 이암은 신생대 제 …

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    The purpose of this study is to present the possibility a utilization of the tertiary mudstone in Pohang as road subsoil material through pilot experiments on the road embankment structure. This mudstone is an unconsolidated rock that is distributed in the soft rock sedimentary layer, the tertiary layer of the Cenozoic, and causes physical problems such as slaking, swelling, and reduced shear strength and chemical problem like acid drainage. In order to solve various complex problems, an laboratory mixing test was conducted, and the optimal mixing conditions of the tertiary mudstone (90%), composite slag (steel making 70%, blast furnace 30%), and neutralization and coating agent treatment were derived. In order to prove its utilization, a real-scale road embankment structure was constructed and tests were conducted for each section. The pre-processing section is stable due to the design of optimal mixing conditions, while in post-processing section, natural weathering proceeded rapidly, and structural problems were concerned. Since the effect of neutralizing and coating agents was confirmed in temporary-staking section, the neutralizing and coating agents can be applied during the temporary storage period.


    본 연구는 성토구조체 현장실험을 통해 포항 지역의 제3기 이암을 도로 노체 재료로 활용하기 위한 가능성을 검토하는 제시하는 것이다. 이 이암은 신생대 제 3기층인 연암퇴적층에 분포하고 있는 미고결화 암석으로 슬레이킹, 팽윤 현상, 전단강도 저하와 같은 물리적 문제와 산성배수라는 화학적 문제가 발생한다. 여러 복합적 문제 해결하기 위해 실내 배합 시험을 진행하였으며 제 3기 이암(90%)과 복합슬래그(제강 70%, 고로 30%)와 중화・코팅제 처리의 최적 배합 조건을 도출했으며, 이를 실증하기 위해 실제 규모의 도로 성토구조체를 시공하여 구간별 현장 시험을 진행했다. 사전처리구간은 최적 배합 조건 설계로 인해 안정이 유지되는 반면, 무처리구간은 자연 풍화가 빠르게 진행되어 구조적 문제 발생이 우려되었으며, 가적치구간은 중화・코팅제 효과가 확인됨에 따라 임시 적치 시기에 적용 가능함을 확인했다.

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    30 September 2021
  • Research Article

    Approximately Coupled Method of Finite Element Method and Boundary Element Method for Two-Dimensional Elasto-static Problem

    이차원 탄성 정적 문제를 위한 유한요소법과 경계요소법의 근사 결합 방법

    Myung-Kwan Song

    송명관

    In this paper, the approximately coupled method of finite element method and boundary element method to obtain efficient and accurate analysis results …

    본 논문에서는 유한요소법과 경계요소법을 결합하여 기하학적으로 급변 부위가 있는 이차원 탄성 정적 문제에 대하여 효율적이고 정확한 해석 결과를 얻기 위한 유한요소법과 경계요소법의 …

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    In this paper, the approximately coupled method of finite element method and boundary element method to obtain efficient and accurate analysis results is proposed for a two-dimensional elasto-static problem with a geometrically abruptly changing part. As the finite element of a two-dimensional problem, three-node and four-node plane stress element is applied, and as the boundary element of a two-dimensional problem, three-node boundary element is applied. In the modeling stage, firstly, an entire analysis target object is modeled as finite elements, and then a geometrically abruptly changing part is modeled as boundary elements. The boundary element is defined using the nodes defined for modeling finite elements. In the analysis stage, finite element analysis is firstly performed on a entire analysis target object, and boundary element analysis is automatically performed afterwards. As for the boundary conditions at boundary element analysis, displacement conditions and stress conditions, which are the results of finite element analysis, are applied. As a numerical example, the analysis results for a two-dimensional elasto-static problem, a plate with a crack, are presented and investigated.


    본 논문에서는 유한요소법과 경계요소법을 결합하여 기하학적으로 급변 부위가 있는 이차원 탄성 정적 문제에 대하여 효율적이고 정확한 해석 결과를 얻기 위한 유한요소법과 경계요소법의 근사 결합 방법을 제시한다. 이차원 문제의 유한요소로서는 3절점, 4절점 평면응력 요소를 적용하고, 이차원 문제의 경계요소로는 3절점 경계요소를 적용한다. 모델링 단계에서는 우선 전체 해석 대상을 유한요소로 모델링한 후에 기학학적 급변 부위를 경계요소로 모델링 하는데, 유한요소의 모델링을 위하여 정의된 절점을 이용하여 경계요소를 정의한다. 해석 단계에서는 전체 해석 대상에 대하여 유한요소 해석을 우선적으로 수행하고, 이후에 경계요소 해석을 자동으로 수행하는데, 경계부에서의 경계조건은 유한요소 해석 결과인 변위 조건과 응력 조건을 적용한다. 수치예제로서 이차원 탄성 정적 문제인 균열이 있는 평판에 대한 해석 결과를 제시하고 고찰한다.

    - COLLAPSE
    30 September 2021