• 제목/요약/키워드: 응력해방법

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한반도 3차원 지중응력의 분포와 이를 고려한 터널해석에 대한 연구 (Three Dimensional In-situ Stress Distribution in the Southern Korean Peninsula and Its Application in Tunnel Analysis)

  • 김동갑;박종관
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.65-74
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    • 2002
  • 지중응력의 측정은 터널 및 지하구조물의 변위와 응력분포를 예측하는데 중요하다. 본 연구에서는 남부 한반도 지역의 지중응력 분포를 음력해방법과 수압파쇄법으로 측정된 새로운 380개의 자료를 통하여 재평가와 이를 고려한 삼차원 터널해석을 실시하였다. 지중응력분포의 결과에 의하면 변성암과 화강암지역의 수평응력분포는 퇴적암과 화산암의 분포에 비하여 불규칙한 경향을 보이고 있다. 화산암 지역에서는 수직응력에 대한 수평음력의 비(측압계수, K)는 150m 깊이 이상 심도에서 1보다 작다. 또한, 국내에서는 처음으로 측정된 지중응력에 대한 삼차원 방향과 크기를 동시에 그림으로 나타내었다. 삼차원 터널 해석에 의하면, 터널 주변의 변위에 대한 방향과 크기는 최대수평음력과 최소수평응력의 차이에 의하여 주로 영향을 받고 있다.

1차원 압밀점토의 응력해방에 의한 수직변형량과 현장재현 압밀시험에 관한 연구 (A Study on Reappeared Consolidation Test of In-situ Property and Vertical Deformation of Sample Due to Stress Release)

  • 김재영;고전직준
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권7호
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    • pp.75-80
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    • 2008
  • 지중에서 채취한 불교란 포화점토시료는 응력해방으로 인해 연직방향으로 늘어나고 수평방향으로 수축한다. 현행 압밀시험법은 이와 같이 변형된 점토시료를 그대로 압밀링과 같은 크기로 성형하여 압밀시험을 수행하기 때문에 원지반의 거동을 명확히 나타내고 있다고 할 수 없다. 채취시료의 연직 신장변형량은 보링공에서 채취한 점토시료와 완전 되비빔한 슬러리로부터 재구성한 점토시료를 이용하여 측정한 결과, $1{\sim}2%$의 범위로 나타났다. 원위치의 압밀특성을 모사하는 시험방법은 표준압밀시험용 공시체보다 직경이 작고, 높이가 높은 공시체를 사용하여 원지반의 유효상 재압이 재하되었을 때 눌려 퍼져 압밀링의 내벽에 밀착하는 방법을 제안하였다.

시료채취에 의한 응력해방시 시료변형을 고려한 압밀시험 (Consolidation Test Method Considering Sample Deformation Due to Stress Release by Sampling)

  • 김재영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권7호
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    • pp.99-105
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    • 2004
  • 포화점토가 보오링공에서 불교란시료로써 채취되면, 부의 간극수압이 체적팽창을 억제한다. 이 점토시료에는 지반중에서 작용한 평균주응력이 등방적으로 작용하며, 이 평균주응력은 수직응력보다 작고, 수평응력보다 크다. 그러므로 시료는 비배수조건하에서 수직으로 늘어나고, 수평으로 수축하게 된다. 통상적인 압밀시험은 이와 같이 변형된 시료를 그대로 사용하여 압밀링 크기와 똑같이 성형한 후 수행한다. 따라서 지반중의 유효상재압이 재하되면, 이 압력이 수평응력보다 크기 때문에 압밀량이 늘어나게 된다. 즉 압밀시험공시체는 현장의 압밀거동을 정확하게 나타내지 못하고 항상 아래에 위치하게 된다. 이 논문에서는 상기와 같은 시료변형의 영향을 고려하여, 압밀시험 공시체에 유효상재압이 재하되었을때 수평방향으로 비배수 변형하여 압밀링 내경에 밀착해도록 하였다. 그리고 제안하는 시험법의 적용성과 결과를 통상적인 압밀시험결과와 검토하였다.

직교이방성 평면탄성체의 응력확대계수 결정에 관한 연구 (A Study on the Determination of Stress Intensity Factors in Orthotropic Plane Elastic Bodies)

  • 진치섭;이홍주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.19-27
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    • 1993
  • 파괴역학에서 최근의 연구들은 균열체의 강도를 해석함에 있어서 균열선단 주위의 탄성 에너지 해방용, 균열확장력 그리고 응력장의 특성 등에 대한 지식을 요구하고 있다. 이런 연구들의 주안점은 에너지율, 응력장 그리고 탄성이방성체의 여러가지 경우들을 설명하는 데 있다. 철근콘크리트, 목재, 박층구조 그리고 각각의 방향으로 성질을 가지는 탄성체들은 대부분 직교이방성이다. 본 연구에서는 균열선단에 특이요소를 사용하고 균열선단 부근에서 아주 세밀한 요소를 사용하여 직교이방성 탄성체의 응력확대계수를 결정 하였다. 본 연구에서 응력확대계수를 구하기 위해 변위상관법을 사용하였으며 타 논문의 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다.

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유한요소법과 샤피충격시험기에 의한 노치각도에 따른 나일론 열가소성 플라스틱 재료의 파괴특성 (Dynamic Fracture Properties of Nylon Thermoplastic Material Depending on Notch Angle with Charpy Impact Machine and Finite Element Method)

  • 박명균;이중원;김태옥
    • 한국가스학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • 샤피충격시험은 동적하중 하에 있는 고분자 재료의 거동을 이해하는데 가장 널리 사용되고 있는 방법이다. 본 연구에서는 샤피충격시험장치에서 얻어지는 파단에너지를 사용하여 나일론 소재 샤피 시편의 노치각도에 따른 에너지 해방율을 구하는 방법을 제시하였다. 또한 샤피충격시험장치를 계장화하여 최대 하중과 파단 시까지 소요되는 에너지 등의 파손인자들을 산출하였다. 그리고 노치각도에 따른 동적파괴 인성치와 유한요소법을 사용하여 중앙집중 하중 하에서 사피 시편의 노치각도에 따른 응력분포를 산출하였다.

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암반 터널에서의 시공단계를 고려한 암반-지보 거동특성 곡선적용에 관한 연구 (Application of the convergence-confinement method of tunnel design to rock masses)

  • 이두화;추석연;임상빈;박영진;안성주
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.143-153
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    • 2002
  • 암반-지보 반응곡선법 (CCM, Convergence Confinement Method)은 수치해석적 접근방법에 비해 암반과 지보 반응특성에 대한 판단이 용이하고, 분석과정에서 발생하는 계산량이 많지 않으므로 현장 계측결과 분석 및 시급성이 요구되는 시공 Feedback 적용성이 뛰어나다. 그러나 종래 연구의 대부분은 기초적인 터널공학의 이해 측면이 강조되어 수행되고 있어 터널 시공과정에서의 CCM 활용에 관한 연구가 부족한 실정이다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 기존의 암반-지보 반응곡선법의 주요 문제점 중 하나인 지보설치시기의 결정에 대한 합리적인 접근방법으로서 숏크리트 강도발현과정을 고려한 지보특성곡선 작성 방법을 제시하여, 지보재 설치시기를 용이하게 판단할 수 있는 변위특성곡선과 굴착에 따른 응력해방율을 쉽게 평가할 수 있는 하중특성곡선을 제시하였다. 이어서 기존의 지보재 강성만을 고려한 지보특성곡선이 아닌 시간의존성 지보특성곡선을 제시하여, 시간-변위특성곡선에 의한 변위분담율 뿐만 아니라 시간-하중에 의한 하중분담율 예측 방법을 제안하였다. 최종적으로, 본 연구방법에 의한 CCM 결과와 2차원 수치해석 결과를 비교,분석을 통해 연구결과의 신뢰성을 입증하는 동시에, 합리적인 터널 시공관리가 가능하도록 본 연구결과의 현장 활용 방안을 제시하였다.

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