Abstract
In this study uniaxial cyclic loading tests were performed on Cheon-Ho Mt. Limestone specimens to investigate the fatigue failure behavior. The loading rate was kept constantly at 760kg/$\textrm{cm}^2$/sec under cyclic loading. In order to reveal the fatigue behavior for each rock type, the test results were mutually compared with previous studies carried out on Indiana Limes-tone and Seong-Ju Sandstone. Fatigue data is presented in the form of S-N curves, which illustrate the relationship of maximum applied stress(S) to the number of cycles(N) required to produce failure. For the purpose of comparing the S-N curves for each rock type, the test data were formulated up to 10$^4$cycles and the correlation coefficients(R) on Cheon-Ho Mt. Limestone and Seong-Ju Sandstone specimen are 0.886 and 0.983, respectively. All three rock specimens were found to have shorter fatigue life at higher applied stress levels. The fatigue life for each rock type was considered as no less than 81.5, 70 and 74.8%, for Cheon-Ho Mt. Limestone, Indiana Limestone and Seong-Ju Sandstone, respectively. The comparison in static strength for monotonic loaded specimens and specimens which did not fail even after 10$^4$cycles indicated that the increasing rate of strength was about 6.18 and 10.96% , for Cheon-Ho Mt. Limestone and Indiana Limestone, respectively. Poisson's ratio and volumetric strain for Cheon-Ho Mt. Limestone and Seong-ju Sandstone, tended in all the cases to rapidly increase at higher stress levels and with an increase in number of cycles. This increasing trend becomes rapid and obvious just before failure. Also Poisson's ratio and volumetric strain for each stress level were compared and analyzed at the first cycle and the cycle prior to failure.
본 연구에서는 천호산석회암에 대한 피로파괴 거동을 조사하기 위해“일축압축 반복시험”을 수행하였고, 반복 하중하에서는 하중속도를 760kg/$\textrm{cm}^2$/sec로 적용하여 일정하게 유지시켰다. 또한 암종에 따른 피로거동을 규명하기 위해 Indiana 석회암과 성주사암에 대한 기존의 연구결과와 비교 검토하였다. 피로현상은 파괴에 이르는데 요하는 반복횟수(N)와 최대적용응력(S)과의 관계를 S-N 곡선으로 나타낸다. 암종에 따른 S-N곡선을 비교하기 위해 $10^4$반복횟수까지 식으로 나타내었고, 이 때의 천호산석회암과 성주사암시편의 상관계수(R)는 각각 0.886, 0.983 이다. 3가지 암석시편 모두가 응력 수준이 높을수록 피로수명이 짧은 점을 알 수 있었다 암종별 피로수명은 천호산석회암, Indiana 석회암과 성주사암의 경우에 있어서 각각 응력수준 81.5% 이상, 70% 이상 74.8% 이상에 해당한다고 볼 수 있다. $10^4$회 반복에서도 파괴되지 않은 시편들에 대해 정하중강도를 측정하여 원래의 정하중강도와 비교한 결과, 강도증가율은 천호산석회 암이 약 6.18%, Indiana 석회암의 경우는 10.96% 정도이다. 반복횟수에 따른 포아송비와 체적변형률의 변화를 조사하기 위해 천호산 석회암과 성주사암을 비교한 결과, 두 경우 모두 응력수준이 높을수록 급증하는 경향을 나타내며, 파괴직전부터 급격한 증가추세를 보였다 또한 각 응력수준에 저한 포아송비와 체적변형률에 있어서 1회 반복시와 파괴직전의 반복시를 비교 검토하였다.