• 제목/요약/키워드: Bearing stiffness

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Shear strength response of clay and sand column with different sand grain shapes

  • Zuheir Karabash;Ali Firat Cabalar
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제35권2호
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    • pp.135-147
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    • 2023
  • Sand columns in clayey soil are considered one of the most economical and environmentally-friendly soil-improving techniques. It improves the shear strength parameters, reduces the settlement, and increases the bearing capacity of clayey soils. The aim of this paper is to study the effect of grain shape in sand columns on their performance in improving the mechanical properties of clayey soils. An intensive series of consolidated-drained triaxial tests were performed on clay specimens only and clay specimens with sand columns. The parameters examined during the experimental work were grain shape in sand columns (angular, rounded, sub-rounded) and effective confining pressure (50 kPa, 100 kPa, 200 kPa). The results indicated that there is a significant improvement in the deviatoric stress and stiffness values of specimens with sand columns. Improving deviatoric stress values in the use of angular sand grains was found to be higher than those in the use of sub-rounded and rounded sand grains. A 187%, 159%, and 153% increment in deviatoric stress values were observed for the sand columns with angular, sub-rounded, and rounded grain shapes, respectively. The specimens were observed to be more contractive as the sand column was installed, and as the angularity of grains in the sand column was increased. Sand column installation improves significantly the angle of internal friction, and the effective angle of internal friction increases as the angularity of the sand grains increases.

고정형 슬관절 단일 구획 치환술의 중기 추시 결과: 최소 5년 추시 (Mid-Term Results of Fixed Bearing Unicompartmental Knee Arthroplasty: Minimum 5-Year Follow-Up)

  • 오정한;주일한;공동의;최충혁
    • 대한정형외과학회지
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    • 제53권6호
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    • pp.498-504
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    • 2018
  • 목적: 고정형 슬관절 단일 구획 치환술의 5년 추시 결과로 임상적 및 방사선적 결과, 합병증 발생 빈도를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2003년 5월부터 2011년 8월까지 고정형 슬관절 단일 구획 치환술을 시행한 25명, 26예를 대상으로 하였다. 평균 연령은 63.5세였으며 남자가 3명(3예), 여자가 22명(23예)이었으며 술 전 진단은 골관절염 23예, 골괴사 3예였다. 평균 추시기간은 평균 67개월(60-149개월)이었다. 임상적으로 술 전과 술 후의 미국슬관절학회 슬관절 점수 및 기능점수, 관절 운동 범위를 조사하였고, 방사선적으로 슬관절 기립 전후방 사진과 측면 사진, 투시기 촬영을 통하여 술 후의 정렬상태와 골용해 여부를 조사하였다. 결과: 임상적 결과로 슬관절 점수는 평균 42.0점에서 87.9점으로, 기능점수는 57.5점에서 85.0점으로 향상되었다(p<0.001). 술 전 관절 운동 범위는 평균 $132.9^{\circ}$에서 술 후 $132.5^{\circ}$로 큰 차이를 보이지 않았다. 방사선적 결과로 대퇴경골각은 술 전 평균 내반 $0.5^{\circ}$에서 술 후 외반 $2.2^{\circ}$로 측정되었다. 방사선 투과성 선(radiolucent line)이 관찰되는 경우가 2예 발견되었으며 그 중 1예는 삽입물이 안정적이었으나 다른 1예는 단일 구획 치환술 시 대퇴슬개관절의 관절염을 확인하였고, 추시상 슬관절 내측 관절선의 동통 및 슬관절의 미만성 통증이 있어 슬관절 전치환술을 권유하였다. 그 외 골용해, 감염, 술 후 강직, 탈구 등의 합병증은 없었다. 결론: 고정형 슬관절 단일 구획 치환술의 중기 추시 결과는 임상적 및 방사선적으로 만족스러운 결과를 보였다.

콘크리트블록으로 건식조립된 벽체의 수평반복하중에 대한 구조거동 연구 (A Study on the Structure Behavior of Dry-assembled Wall with Concrete Blocks subjected to Cyclic Lateral Load)

  • 이중원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.440-447
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    • 2020
  • 조적구조는 소규모 건축물에서는 내력벽으로 사용되나 일반적으로 비내력벽으로 간주되어 건축물 골조구조의 내부공간을 구분하는 칸막이벽으로 활용되어진다. 또한 조적공사에서 블록이나 벽돌간의 접착제로 모르타르를 사용하는 습식공법은 양생시간이 필요하여 기후조건에 영향을 받으며, 특히 지진과 같은 횡력에 대해 모르타르의 균열로 벽체의 전도붕괴 등이 발생할 수 있어 매우 취약한 구조이다. 본 연구에서는 이러한 조적구조의 약축방향 전단강성을 보완하고 습식공법의 단점을 개선하는 건식 콘크리트블록 공법을 제안하고 그 구조거동을 규명하고자 한다. 이에 본 연구에서는 콘크리트블록의 재료물성을 살펴보고 수평반복하중에 대한 구조거동실험을 통해 제안된 건식조립 콘크리트블록 벽체의 내진성능을 검증하고자 한다. 본 연구결과에 의하면 첫째로, 콘크리트블록은 KS규준에 C종 블록의 재료성능 이상을 확보하고 있어 습식공법을 대신하는 건식공법에 적용할 수 있을 것이다. 둘째로, 수평반복하중에 대한 벽체의 구조성능은 벽체의 수평길이가 길어짐에 따라 사용된 표준형블록의 증가로 다수의 대각선방향 균열대를 형성하면서 조립블록벽체의 내력이 커짐을 알 수 있다. 끝으로 제안된 건식조립 콘크리트블록 벽체구조는 높이와 길이에 의한 벽체의 형상비가 수평 하중을 받는 구조거동에 주요 영향변수로 판단되어 이를 고려한 내진성능평가가 필요하다.

고속철도교 기초 내진 및 수평저항성능 보강형 신개념 친환경말뚝 신공법의 실용화 기초연구 (Basic study of new concept environment-friendly pile foundations with earthquake resistant foundation and lateral reinforcement on rapid-transit railway bridge)

  • 사공명;백규호;임해식;조국환;나경
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.880-894
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    • 2010
  • 고속철도교의 기초로 많이 사용되고 있는 매입말뚝에서 천공으로 이완된 지반과 말뚝 사이의 충전재로서 기존 포틀랜드 시멘트계는 쏘일시멘트 강도가 낮고 시멘트 용출로 인한 지하수 오염, 희석 및 일수현상으로 인한 지표부 지반의 이완, 수평 저항성의 감소 및 내구성의 저하, 하중분담효과의 저하 등 안정성 확보 문제와 환경오염 문제를 내포하고 있었다. 특히, 고속철도교의 경우 열차진동, 급정거시 충격수평력 작용, 지진 등 일반 구조물 기초와는 달리 다양한 측면에서 안정성 확보가 필요하며, 기초 시공 분야도 저탄소 녹색성장이라는 친환경 기조의 시대적 요구사항을 고려해야 하는 실정이다. 더불어 경제성 및 공기 단축 등 시공성 확보까지 가능한 새로운 미래형 친환경 기초공법의 개발이 필수적이다. 따라서 기존 공법의 내구성 및 내진성, 내수평성을 개선하고, 환경오염을 최소화 할 수 있도록 새로운 충전재료의 개발과, 시공방법의 개선을 통해 구조적 안전성과 환경적 저해요소를 최소화하기 위한 다양한 시험 및 기초연구를 실시하였다, 이를 위해 수중불분리성과 고유동성, 고점성, 고침투성, 조강성 등을 동시에 가지는 신개념의 고성능 다기능의 충전재를 활용하여 기존의 시멘트계 충전재와의 적용성 비교시험을 실시하였다. 그 결과 기존 매입말뚝 공법 및 마이크로 파일 기초에 적용하였을 경우 연직지지력, 수평저항력 등 많은 측면에서 뛰어난 적용성을 보이고 있어 향후 다양한 추가 연구를 통해 새로운 친환경 기초로의 개발도 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

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수치해석을 통한 수직증축 리모델링시 파형 마이크로파일의 보강효과 분석 (Numerical Analysis of Effect of Waveform Micropile on Foundation Underpinning During Building Vertical Extension Remodeling)

  • 왕성찬;장영은;김석중;한진태
    • 대한토목학회논문집
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    • 제39권2호
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    • pp.335-344
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    • 2019
  • 기존건물의 수직증축시, 추가되는 증축하중을 지지하기 위해서 기초를 보강하는 것은 필수적이다. 일반적으로 기초의 지지력을 증대시키고 침하를 감소시키기 위하여 마이크로파일공법이 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 기존의 마이크로파일에 전단키가 추가된 새로운 형식의 파형마이크로파일을 활용하여 연구를 수행하였다. 유한요소해석법(FEM)을 통해 기초보강시 파형마이크로파일의 하중침하거동과 하중분담율을 평가하였으며, 3가지 길이 다른 일반적인 마이크로파일들의 지지거동과 비교를 통해 보강효과를 확인하였다. 해석 결과, 파형마이크로파일의 지지력과 축강성이 일반 마이크로파일보다 크게 나타났으며, 이는 파형 마이크로파일의 전단키에 의한 효과인 것으로 판단된다. 또한, 수직증축 리모델링 시, 기존하중 대비 20 %의 증축하중이 재하될 때, 파형마이크로파일의 하중분담율이 동일한 길이의 일반 마이크로파일에 비해 약 40 % 증가하였으며, 보강효과는 길이 1~1.5배의 일반적인 마이크로파일보다 우수한 것으로 나타냈다.

실규모 현장시험 및 유한요소해석을 통한 강관매입말뚝의 공학적 거동에 대한 연구 (A Study on the Engineering Behaviour of Prebored and Precast Steel Pipe Piles from Full-Scale Field Tests and Finite Element Analysis)

  • 김정섭;정경자;정상섬;전영진;이철주
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.5-16
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    • 2018
  • 본 연구에서는 현장에서 실규모로 시공된 8본의 강관매입말뚝의 공학적 거동을 정재하시험, 동재하시험(EOID 및 restrike 시험) 및 Class-A 및 C1 type의 수치해석을 수행하여 상세히 고찰하였다. 이를 통해 말뚝의 하중-침하, 설계지지력 및 전단응력 전이 특성 등을 분석하였다. 정재하시험을 통해 평가된 설계지지력에 비해 동재하시험 및 수치해석은 이를 매우 상이하게 평가하는 것으로 분석되었으며, 이 가운데 restrike 시험이 전반적으로 최상의 결과를 도출하였고, 수치해석 결과의 신뢰성은 동재하시험에 비해 낮은 것으로 분석되었다. 각 시험에서 산정된 설계지지력을 정재하시험의 결과와 비교할 때 EOID는 정재하시험값의 20.0%-181.0%(평균: 69.3%)의 범위를 보였고, restrike 시험의 경우 48.2%-181.1%(평균: 92.1%)의 범위를 보였다. 또한 Class-A type에서는 37.1-210.5%(평균: 121.2%)로 가장 큰 분산을 보였다. EOID 시험에서는 선단지지력이 말뚝의 전체지지력의 대부분을 차지하는데 비해, restrike 시험에서는 주면마찰력 및 선단지지력이 비슷한 정도로 발현되었다. 이때 restrike 시험에서 측정된 선단지지력은 EOID 시험에서 측정된 크기보다 작은 것으로 분석되었다. 즉 restrike 시험에서 타격에너지가 충분하지 않은 경우 말뚝의 선단지지력이 과소평가될 가능성이 있는 것으로 나타났다. 말뚝의 축력분포로부터 측정된 전단응력은 말뚝의 심도가 깊어질수록 증가하는 양상을 보였으며, 수치해석 결과는 정재하시험과는 상당한 정도의 차이를 보였다. 말뚝선단 인근에 슬라임이 존재하는 경우 말뚝의 거동에 매우 큰 영향을 주는 것으로 분석되었는데, 슬라임의 탄성계수가 작을수록 그리고 슬라임의 두께가 두꺼울수록 말뚝의 침하량이 큰 폭으로 증가하는 것을 확인하였다.

대퇴골 과상부 골절 및 치료에 대한 임상적 고찰 (The Clinical Study of the Supracondylar Fracture of the Femur)

  • 안종철;김세동;안면환;서재성;이동철;이용주
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제10권1호
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    • pp.197-211
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    • 1993
  • 1989년 12월부터 1992년 1월까지 영남대학교 의과대학 부속병원 정형외과에서 치료한 대퇴골 과상부 골절 환자중 1년 이상 원격 추시 가능한 20례를 대상으로 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 활동성이 많은 10-40대가 전체의 85%를 차지하였으며 남자가 70%를 차지하였다. 2. 원인으로는 교통사고가 75%, 추락사고가 15%였다. 개방성골절은 천체의 35%였으며 교통사고 군에서 약 60%를 차지하여 강력한 외상에 의한 것으로 추정되었다. 3. 골절분류는 ASIF group에 의한 분류를 하였으며 Type A가 4례, Type B가 4례, Type C가 12례로 이중 $C_2$, $C_3$가 10례로 분쇄상의 정도 및 관절면 침범정도가 심한 골절의 형태가 많았다. 4. 동반손상은 다발성 골절이 9례로 가장 많았으며 대퇴 동맥 손상이 1례 있었다. 5. Schatzker criteria에 따르면 보존적 치료 결과는 40%에서, 수술적 치료결과는 67%에서 만족할 만한 결과를 얻었다. 6. 술후 합병증으로는 관절강직 및 지연 유합등이 있었으나, 관절강직이 대부분이었고 골절부의 심한 손상으로 조기 관절 운동이 불가능 했던 경우에서 주로 발생하였다.

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모래 지반의 입자크기가 지반-말뚝 시스템의 동적 거동에 미치는 영향 평가 (Evaluation of Particle Size Effect on Dynamic Behavior of Soil-pile System)

  • 유민택;양의규;한진태;김명모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.188-197
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    • 2010
  • This paper presents experimental results of a series of 1-g shaking table model tests performed on end-bearing single piles and pile groups to investigate the effect of particle size on the dynamic behavior of soil-pile systems. Two soil-pile models consisting of a single-pile and a $4{\times}2$-pile group were tested twice; first using Jumoonjin sand, and second using Australian Fine sand, which has a smaller particle size. In the case of single-pile models, the lateral displacement was almost within 1% of pile diameter which corresponds to the elastic range of the pile. The back-calculated p-y curves show that the subgrade reaction of the Jumoonjin-sand-model ground was larger than that of the Australian Fine-sand-model ground at the same displacement. This phenomenon means that the stress-strain behavior of Jumoonjin sand was initially stiffer than that of Australian Fine sand. This difference was also confirmed by resonant column tests and compression triaxial tests. And the single pile p-y backbone curves of the Australian fine sand were constructed and compared with those of the Jumoonjin sand. As a result, the stiffness of the p-y backbone curves of Jumunjin sand was larger than those of Australian fine sand. Therefore, using the same p-y curves regardless of particle size can lead to inaccurate results when evaluating dynamic behavior of soil-pile system. In the case of the group-pile models, the lateral displacement was much larger than the elastic range of pile movement at the same test conditions in the single-pile models. The back-calculated p-y curves in the case of group pile models were very similar in both sands because the stiffness difference between the Jumoonjin-sand-model ground and the Australian Fine-sand-model ground was not significantly large at a large strain level, where both sands showed non-linear behavior. According to a series of single pile and group pile test results, the evaluation group pile effect using the p-multiplier can lead to inaccurate results on dynamic behavior of soil-pile system.

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가스 포일 베어링 범프 구조의 1 자유도 가진/가압 실험을 통한 주파수 의존 동특성 규명 (Identification of Frequency-Dependent Dynamic Characteristics of a Bump Structure for Gas-Foil Bearings via 1-DOF Shaker Tests Under Air Pressurization)

  • 심규호;박지수;이상훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권10호
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    • pp.1029-1037
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    • 2015
  • 최근 회전 시스템의 고속화 경향에 따라 회전체 동역학적 안정성의 중요성이 부각되었다. 고속회전 시스템에 적용되는 가스베어링의 동특성을 규명하는 것은 회전체의 거동을 예측하는데 상당히 중요하다. 본 연구에서는 대표적인 가스베어링인 가스포일베어링의 범프 구조에 대하여 가진실험을 수행하고 가진 주파수에 따른 동특성을 측정하였다. 실험 결과, 범프 구조의 강성은 주파수에 따라 증가하였고 감쇠는 감소하였다. 또한, 가압 조건에서의 동특성은 범프 구조의 동특성 보다 낮은 값을 가졌다. 본 실험을 통해 범프 구조의 주파수 의존 동특성의 경향을 파악하였으며 가스포일베어링의 동특성에 윤활막이 미치는 영향에 대해 확인하였다. 또한 두 가지 동특성 계산 방법을 제시하여 실험결과를 통해 효과 적인 동특성 계산 방법에 대해 비교 고찰하고 범프 구조와 윤활막의 동특성을 비교 하였다.

격자형 강합성 바닥판 이음부의 하중전달 거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Load Transfer Behavior of Steel Grid Composite Deck Joint)

  • 신현섭
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.10-21
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    • 2014
  • 프리캐스트 방식에 의해 제작이 가능한 격자형 강합성 바닥판의 이음부는 콘크리트 전단키와 고장력볼트 체결로 구성될 수 있으며, 이와같은 이음부 자체에 대한 휨 및 전단성능은 부재요소에 대한 실험을 통해 분석된 바 있다. 본 연구에서는 실제 바닥판 구조시스템에서 이음부에 의한 횡방향 하중전달 거동을 분석하고자, 길이 2.5m 및 폭 1m의 단위 바닥판 모듈 한쌍에 이음부를 설치한 실험체를 제작하고 중심 및 편심가력 휨실험을 하였다. 이음부에 하중이 직접 가해지는 중심재하 조건에서 고장력볼트의 설치개수가 30cm 간격 9개에서 60cm 간격 4개로 줄어 들 경우, 재하단계에 따라 이음부의 회전이 비교적 더 크게 증가하고, 이에 따라 바닥판 횡방향으로의 하중전달 정도가 감소함을 알 수 있었다. 그러나, 한쪽 바닥판의 중심에 집중하중이 가해지는 편심재하 조건의 경우에는 횡방향 하중전달 거동에 큰 차이가 없었다. 하중 재하방법별로 이음부의 거동을 비교한 결과, 집중하중에 대한 바닥판 횡방향으로의 하중분배 및 전달량은 이음부 자체의 성능뿐만 아니라 바닥판 슬래브의 펀칭전단에 의해서도 제한되는 것으로 분석되었다. 또한, 펀칭 전단파괴가 발생할 때까지 이음부의 고장력볼트가 항복하지 않은 점을 고려할 때, 이음부 고장력볼트의 설치개수를 4개에서 9개로 증가시키는 것은 실질적으로 강도 보다는 이음부 및 바닥판의 휨강성 성능 증가에 더 큰 영향을 미치는 것으로 사료된다.