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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 송기일
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수24
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흙막이 벽체의 시공 중 안정성을 확보하기 위하여 시공현장의 지반 정보를 조사하는 것은 매우 중요한 일이다. 흙막이 벽체 시공단계에서 지반의 정보는 지반조사를 통해 확인하고 있지만, 실제 지반의 정보의 특성은 결과와 상이할 수 있다. 실시간으로 흙막이 벽체의 안정성을 분석하기 위해서는 실제 지반의 상태를 반영하는 것이 중요하다. 또한 벽체가 불안정하다고 판단 시 벽체의 안정성을 확보하기 위하여 적절한 솔루션을 제공해야 한다. 본 연구는 차분진화 알고리즘을 통하여 실제 지반의 정보를 예측하고 흙막이 벽체의 디지털 트윈을 통하여 흙막이 벽체의 안정성을 실시간으로 판단하는 기법을 제시하고자 한다.
본 연구에서는 문헌조사를 통해 지반공학 분야에서의 최적화 알고리즘의 적용성을 분석하고 최적의 알고리즘을 선정하는 연구를 수행하였다. 차분진화 알고리즘을 통해 지반 정수에 대한 지반 굴착 시 마주칠 수 있는 다층지반 역해석을 수행하였고 앵커의 축력, 지반침하, 벽체 변위에 대해 역해석 정확도를 분석하였다. 이를 통해 흙막이 벽체의 디지털 트윈 시스템을 구축하였으며, 지하연속벽과 앵커로 이루어진 벽체에 대해 디지털 트윈의 6가지 단계에 따라 구축한 모델의 적용성을 분석였다.
본 연구를 통한 결론은 다음과 같다. 첫째, 지반공학 분야에서의 최적화 알고리즘 적용으로 차분진화 알고리즘의 적용성이 가장 뛰어나다는 것을 확인하였다. 둘째, 차분진화 알고리즘을 적용한 역해석을 통해 흙막이 공사의 다층지반 역해석을 실시하고 높은 정확도를 보임을 확인하였다. 셋째, 제시한 지하구조물인 흙막이 벽체의 디지털 트윈 모델의 적용성을 확인하였다.
본 연구에서는 문헌조사를 통해 지반공학 분야에서의 최적화 알고리즘의 적용성을 분석하고 최적의 알고리즘을 선정하는 연구를 수행하였다. 차분진화 알고리즘을 통해 지반 정수에 대한 지반 굴착 시 마주칠 수 있는 다층지반 역해석을 수행하였고 앵커의 축력, 지반침하, 벽체 변위에 대해 역해석 정확도를 분석하였다. 이를 통해 흙막이 벽체의 디지털 트윈 시스템을 구축하였으며, 지하연속벽과 앵커로 이루어진 벽체에 대해 디지털 트윈의 6가지 단계에 따라 구축한 모델의 적용성을 분석였다.
본 연구를 통한 결론은 다음과 같다. 첫째, 지반공학 분야에서의 최적화 알고리즘 적용으로 차분진화 알고리즘의 적용성이 가장 뛰어나다는 것을 확인하였다. 둘째, 차분진화 알고리즘을 적용한 역해석을 통해 흙막이 공사의 다층지반 역해석을 실시하고 높은 정확도를 보임을 확인하였다. 셋째, 제시한 지하구조물인 흙막이 벽체의 디지털 트윈 모델의 적용성을 확인하였다.
목차
제 1 장. 서론 11.1 연구의 배경 및 목적 11.2 논문의 구성 3제 2 장. 기존 연구 동향 42.1 역해석 42.1.1 역해석의 일반사항 42.1.2 지반공학 분야 역해석 문헌 연구 52.2 가시설 계측 시스템 52.2.1 흙막이 벽체의 계측관리 52.2.2 스마트계측 관리 시스템 52.3 디지털 트윈 72.3.1 지반공학에서의 디지털 트윈 문헌 연구 8제 3 장. 역해석 기법 : 차분진화 알고리즘 93.1 지반 공학 분야의 최적화 알고리즘 93.1.1 차분진화 알고리즘 143.2 소결 18제 4 장. 차분진화 알고리즘을 적용한 다층지반 역해석 204.1 수치해석 모델링 204.1.1 앵커 수치해석 모델링 상세 214.1.2 벽체 수치해석 모델링 상세 244.1.3 경계조건, 메쉬 및 물성치 264.2 다층지반 역해석 294.2.1 역해석 Case 294.2.2 역해석 조건 304.3 역해석 결과 324.4 소결 34제 5 장. 흙막이 벽체의 디지털 트윈 모델 355.1 디지털 트윈 모델 구축 355.2 디지털 트윈 모델 프로세스 365.2.1 디지털 트윈 모델 프로세스 : 생성 375.2.2 디지털 트윈 모델 프로세스 : 전달 385.2.3 디지털 트윈 모델 프로세스 : 통합 405.2.4 디지털 트윈 모델 프로세스 : 분석 425.2.5 디지털 트윈 모델 프로세스 : 이해 / 실행 435.3 소결 44제 6 장. 결론 456.1 연구 결과 476.2 연구의 한계점 및 향후 연구에 대한 제언 48참고문헌 49
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