초록
본 연구에서는 수직가속도를 일으키는 진동실험을 통하여 정규진동 및 무작위 진동시의 건조 사질토에 대한 동적거동을 분석하였다. 실험결과로부터 진동가속도와 상대밀도의 관계곡선을 제안하였으며, 여러가지 상재하중하에서의 거동특성을 규명하였다. 실험에는 완전건조된 사질토를 사용하였으며, 입경별로 4개의 시료로 나누고, 현장입경상태를 재현한 시료를 더하여 총 5개의 시료를 사용하였다. 정규진동실험의 경우, 진동진폭은 0.4mm~0.6mm로 유지하고 진동주파수를 3~40Hz 범위에서 변화시키면서 가속도에 따른 시료의 상대밀도 변화를 측정하였다. 무작위진동실험의 경우, 무작위파 발생기를 이용하여 무작위진동파와 10~50Hz 범위의 정규진동파가 조합된 합성파를 발생시키고, 가속도센서로 가속도를 측정하면서 상대밀도의 변화를 측정하였다. 본 연구결과, 수직가속도만으로 사질토를 94%~99%의 상대밀도까지 다질 수 있었으며, 최대 상대 밀도를 발생시키는 수직가속도는 시료가 최소 건조 단위 중량일 때의 간극비와 최대 건조 단위 중량일 때의 간극비 차이에 비례하는 것을 알 수 있었다. 또한, 상재하중을 가하지 않은 경우가 상재하중을 가한 경우보다 시료의 상대밀도변화가 크게 나타탔으며, 상재하중이 클수록 상 대밀도의 변화가 일어나는 가속도가 커짐을 알 수 있었다.
The dynamic behavior of dry sand under different vibration conditions is studied through laboratory experiments. Sinusoidal and random vibration experiments of sand are carried out in vertical direction under various surcharge loads. Five different sand samples are selected for the azperiment. They are composed of four different -size samples of particles and one sample which is simulated the field condition. In case of sinusoidal vibration, the change in relative density is measured with acceleration levels. To produce an acceleration, the vibration amplitude is maintained within the range of 0.4mm~0.6mm and the vibration frequency is changed within the range of 3Hz~40Hz. In case of random vibration, the combined sinusoidal acceleration is produced by a random vibration generator and the change in relative density is measured by an accelerometer. Based on the experimental results, it is found that the sandy soil is compacted to 94%~99% of relative density by vertical acceleration and the peak acceleration producing the maximum relative density is proportional to the difference between maximum and minimum void ratios. It is also found that the effect of surcharge loading : the greater the surcharge loading, the larger the change in relative density and the greater the acceleration required to change the relative density.
