• Title/Summary/Keyword: 응력-변형 거동

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Geosynthetic Embankment Stability on Soft Ground Considering Reinforcement Strain (보강재의 변형을 고려한 연약지반위 섬유보강성토제체의 안정해석)

  • 이광열;정진교;황재홍;홍진원;안용수
    • Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.867-874
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    • 2003
  • 섬유보강재를 이용한 성토제체의 설계에서 기존의 방법은 보강재의 변형을 무시하고 흙의 변형만을 중요시하고 있다. 보강재에 의해 보강된 성토제체의 파괴면에서 보강재와 흙의 거동은 초기응력단계에서는 일체거동현상을 나타내지만 응력의 증가에 따라 변형량에서 차이를 보인다. 이러한 문제는 토공구조물의 보강재를 설계하는데 있어서 중요한 요소로서 보강효과에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 연약지반 위에 PET Mat로 보강하여 축조한 성토제체에서 보강재와 흙의 응력 - 변형거동을 수치해석을 통하여 분석하였다. 연구결과, 파괴면에서 보강재의 변형은 보강재의 인장강도 크기에 따라 큰 차이를 보이고 있다. 외부하중에 의해 보강재에 발생하는 최대응력은 보강재의 항복인장강도를 초과하지 않으며, 보강재에 발생하는 응력이 성토체에서 발생하는 응력이상일 때 이상적인 것으로 나타났다. 또한 제체의 전단파괴에 대한 안전율은 보강재의 항복인장강도가 증가할수록 증가하는데 보강재와 흙의 변형이 일치되는 이후부터는 안전율의 증가율은 거의 미미한 것으로 나타났다.

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Unconfined Compressive Stress-Strain Behavior of Cemented Granular Geomaterials (강화된 입상지반재료의 일축압축 응력-변형거동)

  • Park, Seong-Wan;Cho, Chung Yeon
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.29 no.5C
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    • pp.183-190
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    • 2009
  • It is necessary to predict the deformation and stresses on soils to establish the nonlinear stress-strain relationship of geomaterials at various strain levels. Especially, a need exists to establish the pre-failure nonlinear characteristic of cemented granular geomaterials used in road constructions. In this paper, therefore, conventional granular soils were mixed with various cementing materials, such as cement and fly ash from coal combustion by-products. Then, the normalized nonlinear behavior of cemented geomaterials was assessed using unconfined compression test. In addition, various constitutive models of soils were evaluated for estimating pre-failure non-linear behavior of cemented geomaterials from the test results.

Stress Path Dependent Deformation Characteristics of A Normally Consolidated Saturated Cohesive Soil (정규압밀 포화점성토의 응력경로에 따른 변형특성)

  • 권오엽;정인준
    • Geotechnical Engineering
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    • v.5 no.2
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    • pp.45-56
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    • 1989
  • The influence of stress path on the deformation characteristics of clay has been studied through a series of stress-path controlled triaxial tests on artificially sedimented and normally con- solidated Kaolinite. It has been found that there exists a critical stress increment ratio, Kc, in which stress·strain characteristics possesses a linear relationships and beyond Kc, strain hardening. A modified hyperbolic constitutive model for the strain hardening behavior has been formulated based on the Drnevich's hyperbolic function. And, a method of settlement analyses has been Proposed wherein the effect of stress path during consolidation is taken into account.

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Stress-Strain-Strain Rate of Overconsolidated Clay Dependent on Stress and Time History (응력이력과 시간이력에 따른 과압밀점토의 응력-변형-변형률 속도)

  • 한상재;김수삼;김병일
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.19 no.1
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    • pp.143-150
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    • 2003
  • This study deals with the stress-strain-strain rate behaviour of overconsolidated clay. Consolidated-drained stress path tests were performed on the stress-time dependent condition. Stress history consists of rotation angle of stress path, overconsolidation ratio, and magnitude of length of recent stress path. Time history includes loading rate of recent and current stress path. Test results show that all influence factors have an increasing strain rate with time, and the strain rate varies with the change of the rotation angle of stress path. With the increase of overconsolidation ratio and loading rate of current stress path, the strain rate also increases. For the stress history, correlation between stress-strain and strain rate is indicated but the time history is not.

The Stress -Strain Behavior of Sand in Torsion Shear Tests (비틀림전단시험에 의한 모래의 응력 -변형률 거동)

  • 남정만;홍원표
    • Geotechnical Engineering
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    • v.9 no.4
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    • pp.65-82
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    • 1993
  • A series of torsion shear tests were performed to study the drained stress -strain behavior of medium dense Santa Monica Beach sand under various stress paths. The torque was applied to both clockwise and counterclockwise directions at the end of hollow cylinder specimen. Two clip gages had been previously used to measure the changes in wall thickness and diameter of the specimen. In this study, however, the lateral strain was determined by measuring volume changes in specimen. Specimens were prepared by the air pluviation method and gaseous carbon deozide( CO2) was used to measure precisely volumetric strain in specimen. The drained stress -strain behavior of cohesionless Boils during rotation of principal stress directions was analysed based on the results of torsion shear tests. The coupling of mal stress were applied. It was also found from the test results that the atrial strain at failure decreased with increasing value.

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Comparison of Stain Rate-Dependent Consolidation Behaviors of Olga-C Embankment with and without Vertical Drains (배수재 설치 및 미설치 구역으로 구성된 Olga-C 성토지반의 변형률 속도 의존적인 압밀거동 비교)

  • Kim, Yun-Tae
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.16 no.3
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    • pp.39-46
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    • 2000
  • 본 논문에서는 배수재가 설치된 구역과 설치되지 않은 구역으로 구성된 Olga-C 시험성토지반의 변형률속도 의존적인 압밀거동을 서술하였다. 배수재가 설치된 지반이 압밀거동에 대한 변형률속도의 영향을 해석하기 위하여 응력-변형률-변형률 속도의 관계식(v-$\varepsilon$v- v)을 이용한 축대칭 비선형 점소성 모델을 제안하였다. 제안된 모델은 실험실과 현장의 변형률속도 차이뿐만 아니라 간극수압의 소산과 생성의 복합적인 압밀과정을 고려할 수 있다. 연직 및 반경방향의 배수효과에 의해 배수재가 설치된 지반(Zone B)에서 유발되는 변형률 속도는 배수재가 설치되지 않은 연약지반 (Zone A)의 변형률 속도보다 크다. 유발된 변형률 속도의 영향으로 Zone B의 선행압밀하중도 Zone A에서 유발되는 선행압밀하중보다 크다. Olga-C 지역의 Zone A 에서는 응력완화효과가 유발되지만, Zone B에서는 응력완화효과가 유발 되지 않았다.

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Finite Element Analysis of Thermoforming Process for Axisymmetric System (축대칭형계 열성형공정의 수치모사연구)

  • 이재욱
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.8 no.3_4
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    • pp.215-225
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    • 1996
  • 평판형의 열가소성 수지를 유리전이온도 이상으로 가열한 다음 압력을 가함으로써 원하는 형상의 제품을 성형하는 열성형공정은 대상 수지가 큰 변형을 일으킬 뿐만 아니라 비선형적 거동을 보이게 된다. 따라서 수지의 변형거동 예측과 최적성형조건의 설정에 많은 어려움과 시행착오를 거치게 되는 바, 열성형 공정의 최적화를 위한 연구의 일환으로 원형 평판위 수지를 대상으로 수지의 부풀림 거동과 이에 따른 두께 분포를 예측할수 있는유한요 소법의 수치모사 알고리듬을 개발하고자 하였다. Piola-Kirchhoff 응력 텐서와 Green 변형 텐서 및 lagrangian 변형 텐서를 사용하여 평판상의 응력-변형에 대한 비선형의 에너지 수 지식을 수립하고 Newton-Raphson 반복수렴법을 이용하여 근사적으로 해석하였으며 수지의 유변학적 구성방정식으로는 neo-Hookean 모델, Mooney-Rivlin 모델 및 Ogden 모델등의 초탄성 모델을 사용하여 그결과를 비교하였다. 수치모사에는 두께가 매우 얇기 때문에 두께 방향의 응력변화를 무시할수 있는 membrane 가정을 도입한 2차원적 해석과 두께 방향의 응력 변화를 고려하는 3차원적 해석을 모두 수행하고 그 차이를 비교하였으며 3차원적 해석 의 경우에는 penalty법을 이용하여 비 압축성을 만족하였다. 일차적으로 내압을 받는 두꺼 운 원통계에 대한 수치모사 해석을 수행하고 완전해와 비교함으로써 개발된 수치모사 알고 리듬의 열성형 공정에의 적용 타당성을 검증하였으며 이를 이용하여 원형 평판의 자유부풀 림거동을 예측한 결과 Treloar 등의 실험결과와 잘 부합함을 확인하였다. 또 간단한 형상의 금형이 있는 경우와 반지름 방향으로의 온도변화에 따른 수지의 변형거동을 해석함으로써 실제 열성형 공정에서 요구되고 있는 성형품의 두께 분포를 균일하게 하기 위한 방안을 제 시하였다.

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Material Model and Thermal Response Analysis of Concrete at Elevated Temperatures (고온에서의 콘크리트 재료모델과 열거동해석)

  • 강석원;홍성걸
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.13 no.3
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    • pp.268-276
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    • 2001
  • A numerical model for the thermal response analysis of concrete structures is suggested. The model includes the stress-strain relationship, constitutive relationship, and multiaxial failure criteria at elevated temperature conditions. Modified Saenz's model was used to describe the stress-strain relationship at high temperatures. Concrete subjected to elevated temperatures undergoes rapid strain increase and dimensional instability. In order to explain those changes in mechanical properties, a constitutive model of concrete subjected to elevated temperature is proposed. The model consists of four strain components; free thermal creep strain, stress-induced (mechanical) strain, thermal creep strain, and transient strain due to moisture effects. The failure model employs modified Drucker-Prager model in order to describe the temperature dependent multiaxial failure criteria. Some numerical analyses are performed and compared with the experimental results to verify the proposed model. According to the comparison, the suggested material model gives reliable analytical results.

Hysteresis Loops of cement Paste Measured by Oscillatory Shear Experiments (동적전단유동하에서 측정된 시멘트 페이스트의 히스테리시스곡선)

  • L. Erwin
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.5 no.2
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    • pp.99-108
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    • 1993
  • 시멘트 페이스트의 비선형적 점탄성 거동을 연구하기 위해 동적인 전단 유동 시험 이 수행되었다. 전단응력과 전단변형 또는 전단변형율간의 관계를 보여주는 히스테리시스 곡선을 얻기 위하여 전단응력이 연속적으로 측정되었다. 이는 기존의 주파수 혹은 변형의 증가에 의한 실험(frequency or strain sweep experiment)과는 달리 저자에 의해 수정된 점 성계(HAAKE Model RV20/RC20/CV20N)의 조정프로그램을 이용하여 수행되었다. 동적 전 단유동시험에서 얻어진 히스테리시스곡선은 시멘트 페이스트가 전단변형을 받는 동안 선형 탄성, 입자간 연결고리의 파괴 및 점성유체 거동을 보여준다. 측정된 항복전단응력은 전단변 형율의 증가에 따라 파우어함수(Power low equation)에 의해 증가함을 보여준다.

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Predicting the Nonlinear Behavior of Reinforced Concrete Membrane Elements Subjected to Reversed Cyclic Loading (반복하중을 받는 철근콘크리트 막요소의 비선형거동에 대한 예측)

  • 이정윤
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.6 no.4
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    • pp.7-13
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    • 2002
  • The behaviors of the reinforced concrete membrane elements are expected by Navier's three principles of the mechanics of materials. The adopted cyclic stress-strain curves of concrete consist of seven different unloading and loading stages in the compressive zone and six other stages in the tensile zone. The curves took into account the softening of concrete that was influenced by the tensile strain in the perpendicular direction of cracks. The stress-strain relationships for steel bar embedded in concrete subjected to reversed cyclic forces considered the tension stiffening effect and Baushinger effect. The predicted results of the analysis based on Navier's principles were in good agreement with the observed shear stress-strain relationships as well as transverse and longitudinal strains.