• 한국지반공학회논문집
• /
• 제31권11호
• /
• pp.15-23
• /
• 2015

반복단순전단시험기를 사용하여 조밀한 해양실트질 모래의 비배수 파괴거동에 대한 평균전단응력과 반복전단응력의 영향을 평가하였다. 시험결과는 평균전단응력비가 0인 경우는 비교적 좌우 대칭형태의 반복전단변형률이 주된 변형모드였으며 영구전단변형률은 상대적으로 작게 발생하였다. 평균전단응력비가 0이상인 경우는 반복횟수가 증가함에 따라 주로 한 방향으로 영구전단변형률이 증가하고 반복전단변형률은 거의 변화가 없었다. 평균전단응력비는 응력-변형률 거동에 상당한 영향을 보였으나, 파괴에 필요한 반복하중횟수 등에 대한 영향이 반복전단응력비에 비해 상대적으로 적었다. 본 논문에서 제안한 응력기반 파괴기준은 해양구조물 설계 시 기초 하부 지반의 반복전단강도를 평가하는 데 효과적으로 사용될 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제33권1호
• /
• pp.79-91
• /
• 2017

반복단순전단시험기를 이용하여 해양실트질 모래의 상대밀도 변화에 따른 비배수전단파괴 거동에 대해 평균전단응력과 반복전단응력이 미치는 영향을 평가하였다. 시험결과 반복전단 변형모드는 상대밀도가 달라지더라도 유사한 양상을 보였으며, 평균전단응력과 반복전단응력으로부터 큰 영향을 받았다. 파괴에 필요한 반복하중 횟수는 반복전단응력비, 상대밀도, 그리고 평균전단응력비의 순서로 좌우되는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 조밀한 지반과 느슨한 지반에서 상대밀도 변화에 따른 응력기반 파괴경로의 변화를 2차원과 3차원으로 제시하였으며, 3차원 파괴선도는 조밀한 지반 조건에 대해서만 한정된 한계점을 보완하여 지반의 상대밀도에 따라 반복전단응력비, 평균전단응력비, 반복하중 횟수 등의 설계 조건을 결정 할 수 있는 아주 유용한 설계도구로 활용 가능하다.

• Computers and Concrete
• /
• 제1권1호
• /
• pp.77-98
• /
• 2004

This paper presents a numerical model for simulating the nonlinear response of reinforced concrete (RC) shear walls subject to cyclic loadings. The material behavior of cracked concrete is described by an orthotropic constitutive relation with tension-stiffening and compression softening effects defining equivalent uniaxial stress-strain relation in the axes of orthotropy. Especially in making analytical predictions for inelastic behaviors of RC walls under reversed cyclic loading, some influencing factors inducing the material nonlinearities have been considered. A simple hysteretic stress-strain relation of concrete, which crosses the tension-compression region, is defined. Modification of the hysteretic stress-strain relation of steel is also introduced to reflect a pinching effect depending on the shear span ratio and to represent an average stress distribution in a cracked RC element, respectively. To assess the applicability of the constitutive model for RC element, analytical results are compared with idealized shear panel and shear wall test results under monotonic and cyclic shear loadings.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제30권1호
• /
• pp.17-25
• /
• 2014

해상풍력발전기의 기초는 바람, 조류, 그리고 파도 하중을 받기 때문에 해상풍력발전기 기초를 설계하는 데 있어 반복하중을 받는 기초지반의 전단거동 평가가 필요하다. 지반의 비배수 동적 전단거동은 반복하중 횟수, 수직 유효응력, 반복 전단변형률, 상대 밀도, 그리고 평균 및 반복전단응력의 조합에 영향을 받는다. 본 연구에서는 해양 실트질 모래의 비배수 동적 거동에 대한 평균 및 반복전단응력의 영향을 평가하기 위하여 반복단순전단시험(CDSS)을 수행하였으며 상대밀도 85%, 수직 유효응력 200kPa과 300kPa의 시험조건에서 15%의 이중진폭 동적전단변형률(${\gamma}_{cyc}$)과 영구전단변형률(${\gamma}_p$)를 파괴 기준으로 적용하였다. 시험결과는 설계 그래프와 등고선도로 나타내었다. 결과에 따르면 해양 실트질 모래의 비배수 동적 거동은 평균 및 반복전단응력과 두가지 전단응력의 조합에 의해 크게 변하는 경향을 보였다. 평균전단응력이 존재하는 경우에는 반복전단변형보다는 영구변형에 의해 파괴가 결정되는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제23권12호
• /
• pp.25-31
• /
• 2022

해양지반에 설치된 구조물은 육상지반에 설치된 구조물과는 달리 해상에서의 파하중, 풍하중, 그리고 조류하중 등과 같은 장기 반복하중을 고려해야 된다. 이에 해양지반에 설치된 구조물을 설계하기 위해서는 장기 반복하중을 받는 지반의 거동을 분석하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 반복단순전단시험을 수행하여 구속압에 따른 장기반복하중에 대한 지반거동을 분석하고, 구속압에 따른 파괴특성을 쉽게 확인할 수 있는 3차원 설계파괴곡선을 작성하였다. 분석결과, 동일한 반복전단응력비와 평균전단응력비 조건이어도 구속압에 따라 설계파괴곡선의 위치가 차이가 있었으며, 파괴에 도달하는 반복하중횟수가 구속압에 영향을 받는 것을 확인하였다. 작성한 구속압에 따른 3차원 설계파괴곡선은 구속압에 따른 설계파괴곡선의 경향성과 대략적인 값을 추정할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.353-367
• /
• 2003

이 논문에서는 단조증가하중 하에서 철근콘크리트 전단벽의 수치해석을 위해 개발된 재료모델을 반복하중을 포함한 일반적인 하중 하에서의 구조 거동을 효과적으로 모사하기 위한 해석모델로 확장하여 제안하고 있다. 먼저 재료모델을 구성함에 있어 하중이력에 따라 인장과 압축이 교대로 작용하는 콘크리트는 기본적으로 회전균열모델을 따르는 직교이방성 재료로써 가정하였고, 직교하는 축에 대해 인장과 압축을 오가는 이력곡선을 중심으로 등가의 일축응력-변형률 관계를 정의하였다. 나아가 철근은 평균응력-변형률 개념을 통해 단조증가 상태의 응력-변형률 관계를 구성하였고, 역전된 반복하중으로 인해 발생하는 Bausc-hinger 효과를 고려하여 이력곡선을 정의하였으며, 전단 효과를 고려하기 위해 전단지간 비에 따라 기존에 제안된 이력곡선을 수정하였다. 특히 해석과정의 효율성을 도모하고 변형연화 거동특성 등 일반적인 하중-변위 평형경로를 갖는 철근콘크리트 구조물의 비선형 해석을 위해 arc-length 기법을 도입하였다. 또한 제안된 수치해석모델에 대한 효율성을 검증하기 위해 요소단위의 철근콘크리트 판넬 시험체와 대표적인 전단벽 시험체의 반복하중 이력에 따른 하중-변위 관계 등 전단에 의해 지배를 받는 구조체에 대한 해석 결과와의 비교가 이루어졌다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.179-186
• /
• 2003

This paper describes an extension of a numerical model, which was developed to simulate the nonlinear behavior of reinforced concrete (RC) structures subject to monotonic in-plane shear. While maintaining all the basic assumptions adopted in defining the constitutive relations of concrete under monotonic loadings, a hysteretic stress-strain relation of concrete, which crosses the tension-compression region, is defined. In addition, curved unloading and reloading branches inferred from the stress-strain relation of steel considering the Bauschinger effect are used. Modifications of the stress-strain relation of concrete and steel are also introduced to reflect a pinching effect depending on the shear span ratio and to represent an average stress distribution in a cracked RC element, respectively.

• 한국재료학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.264-270
• /
• 2019

As a case study on aspect ratio behavior, Kaolin, zeolite, $TiO_2$, pozzolan and diatomaceous earth minerals are investigated using wet milling with 0.3 pai media. The grinding process using small media of 0.3 pai is suitable for current work processing applications. Primary particles with average particle size distribution D50, ${\sim}6{\mu}m$ are shifted to submicron size, D50 ${\sim}0.6{\mu}m$, after grinding. Grinding of particles is characterized by various size parameters such as sphericity as geometric shape, equivalent diameter, and average particle size distribution. Herein, we systematically provide an overview of factors affecting the primary particle size reduction. Energy consumption for grinding is determined using classical grinding laws, including Rittinger's and Kick's laws. Submicron size is obtained at maximum frictional shear stress. Alterations in properties of wettability, heat resistance, thermal conductivity, and adhesion increase with increasing particle surface area. In the comparison of the aspect ratio of the submicron powder, the air heat conductivity and the total heat release amount increase 68 % and 2 times, respectively.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제28권1호
• /
• pp.31-40
• /
• 2004

Direct numerical simulations were performed to analyze the effects of time-periodical blowing through a spanwise slot on a turbulent boundary layer. The blowing velocity was varied in a cyclic manner from 0 to 2A$^{+}$(A$^{+}$ =0.25, 0.50 and 1.00) at a fixed blowing frequency of f$^{+}$=0.017. The effect of steady blowing (SB) was also examined, and the SB results were compared with those for periodic blowing (PB). PB reduced the skin friction near the slot, although to a slightly lesser extent than SB. PB was found to generate a spanwise vortical structure in the downstream of the slot. This vortex generates a reverse flow near the wall, thereby reducing the wall shear stress. The wall-normal and spanwise turbulence intensities under PB are increased as compared to those under SB, whereas the streamwise turbulent intensity under PB is weaker than that under SB. PB enhances more energy redistribution than SB. The periodic response of the streamwise turbulence intensity to PB is propagated to a lesser extent than that of the other components of the turbulence intensities and the Reynolds shear stress.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제31권2호
• /
• pp.167-181
• /
• 2022

Soil liquefaction has been one of the most important concerns in geotechnical earthquake engineering in recent years, due to its damages to structures and its destructive effects. The cyclic liquefaction of silty sands, in particular, remains of great interest for both research and application. Although many factors are known that affect the liquefaction resistance of sands, the effect of fine grain content is perhaps one of the most studied and still controversial. In this study, 48 deformation-controlled cyclic simple shear tests were performed on BS and CS silt samples mixed with 5%, 15% and 30% by weight of Krk085, Krk042 and Krk025 sands in constant-volume conditions to determine the liquefaction potential of silty sands. The tests were carried out at 30% and 50% relative density and under 100 kPa effective stress. The results revealed that the liquefaction potential of silty sand increases with increasing average particle size ratio (D_50sand / d_50silt) of the mixture for a fixed silt content. Furthermore, for identical base sand, the liquefaction potentials of coarse grained sands increase with increasing silt content, while the respective potentials of fine grained sands generally decrease. However, this situation may vary depending on the silt grain structure and is affected by the nature of the fine grains. In addition, the variation of the void ratio interval was shown to provide a good intuition in determining the liquefaction potentials of silty sands, while the intergranular void ratio alone does not constitute a criterion for determining the liquefaction potentials of silty sands.