Journal of the Korean Geotechnical Society (한국지반공학회논문집)

Korean Geotechnical Society (한국지반공학회)
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Restrained Effect of End Plate on Plane Strain Test Evaluated by Digital Image Correlation Method

디지털 이미지 코릴레이션 기법으로 평가한 평면변형률 시험의 단부 구속 효과

  • Jang, Eui-Ryong (Dept. of Civil, Urban & Geosystem Engineering, Seoul National Univ.) ;
  • Choo, Yoon-Sik (Dept. of Civil, Urban & Geosystem Engineering, Seoul National Univ.) ;
  • Lee, Won-Taeg (Dept. of Civil Engineering, Honam Univ.) ;
  • Chung, Choong-Ki (Dept. of Civil, Urban & Geosystem Engineering, Seoul National Univ.)
  • 장의룡 (서울대학교 건설환경공학부) ;
  • 추윤식 (서울대학교 건설환경공학부) ;
  • 이원택 (호남대학교 토목공학과) ;
  • 정충기 (서울대학교 건설환경공학부)
  • Published : 2008.07.31
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Abstract

The plane strain test can reproduce the real field condition and failure behavior precisely over other laboratory shear tests. Accordingly, this test has been utilized to investigate the shearing behaviors associated with overall failure behavior and local deformation of soils. However, most plane strain tests have been carried out with restrained end plates due to difficulties in manufacturing the equipment and also performing it. This restraint induces different results with real field because of shear stress on end plates. In this study, plane strain tests with/without bottom plate restraint were performed on Jumunjin-sand. The measurement of overall and local deformation was accomplished by digital image correlation technique as well as external LVDT. By applying digital image correlation method using two consecutive images captured through the transparent wall, local deformation behavior of various parts inside the specimen was estimated. And the formation and development of shear band caused by the restrained effect of end plate and the deformation mechanism of sand under plane strain condition were examined.

평면변형률 시험기는 실제 지반의 파괴 거동을 보다 근사하게 모사할 수 있다는 장점 때문에 평면변형률 조건을 구현하려는 목적 외에도 흙의 국부적인 변형을 포함하는 전체적인 파괴거동을 관찰하기 위한 목적으로 활용되고 있다. 그러나 대부분의 평면변형률 시험은 시험기 제작과 시험 수행의 어려움 때문에 바닥판이 고정된 단부 구속하에서 수행되는 경우가 일반적이다. 최대 주응력 면의 단부 구속은 주응력 면에 추가적인 전단응력을 유발시켜 의도된 전단 거동을 저해하므로, 시험 결과가 실제 현장에서 발생하는 전단 거동과 다를 수 있다. 본 연구에서는 바닥판 구속을 제어할 수 있는 평면변형률 시험기를 이용하여 단부 구속 여부에 따른 두 가지 시험을 주문진 표준사에 대하여 수행하였다. 시료의 국부적인 변형을 포함하는 전체적인 거동을 측정하기 위해 외부 LVDT와 함께 디지털 이미지 코릴레이션 기법(DIC)을 적용하였다. 평면변형률 시험기의 투명한 측면판을 통하여 서로 다른 시간에 촬영된 두 개의 디지털 이미지를 본 기법으로 해석하여 응력-변형률 거동과 하중 증가에 따라 나타나는 시료 내부 모든 위치에서의 국부적 변형 거동을 파악하였다. 이로써 단부 구속 여부에 따라 발생하는 평면변형률 조건하에서 사질토의 파괴면 형성과 발달과정 그리고 변형 메커니즘을 규명하였다.

Keywords

References

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