• 제목/요약/키워드: Compression Tests

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암반터널 안정성 평가를 위한 손상제어실험 기반의 한계변형률에 관한 연구 (A study on critical strain based damage-controlled test for the evaluation of rock tunnel stability)

  • 이강현;김도훈;박정준;이인모
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.501-517
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    • 2011
  • 일반적으로 터널 시공현장에서는 계측된 천단 및 내공변위와 계측관리기준을 비교하여 터널의 안정성을 판단한다. 현재 계측관리기준은 지반조건, 터널단면의 크기, 시공방법, 지보재량 등을 고려한 경험을 통해 세워지고 있는 실정이다. 따라서 새로운 계측관리기준으로 한계변형률을 이용하는 방법에 대한 연구가 다수 수행되었다. 그러나 대부분의 연구는 일축압축강도실험에서 얻어진 한계변형률을 기준으로 삼고 있어 실제 터널 굴착 시 발생하는 응력의 증가 및 종방향 아칭에 의한 암반 손상을 고려하지 않는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 대표 암종인 화강암과 편마암의 한계변형률 특성을 조사하기 위하여 일축압축강도실험과 응력의 증가 및 종방향 아칭을 고려한 손상제어실험을 수행하였다. 손상제어실험에서 얻어진 한계변형률은 일축압축강도실험에서 얻어진 한계변형률보다 다소 작게 나타났다. 이는 일축압축강도실험에서 얻은 한계변형률은 터널 굴착 시의 응력이력을 고려하여 다소 감소시켜야 한다는 것을 의미한다. 또한 대심도 터널에서 흔히 발생하는 취성파괴를 평가하기 위한 손상한계변형률을 제안하였다.

횡보강근이 있는 40, 60 MPa 콘크리트에서 철근 압축이음의 거동과 강도 (Behavior and Capacity of Compression Lap Splice in Confined Concrete with Compressive Strength of 40 and 60 MPa)

  • 천성철;이성호;오보환
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.389-400
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    • 2009
  • 현행 기준식에 따르면 초고강도 콘크리트에서는 철근 인장이음길이보다 압축이음길이가 더 길어지는 현상 이 발생된다. 횡보강근의 영향을 반영하면 이러한 경향은 더욱 심화된다. 실제 구조물에서 반드시 존재하는 횡보강근과 철근 지름의 영향을 40, 60 MPa 콘크리트에 대한 압축이음 실험을 통해 강도와 거동 특성을 분석하였다. 지름 22, 29 mm 에 대한 실험 결과 철근 지름의 영향은 없는 것으로 나타났다. 가는 지름의 철근에서는 이음강도의 증진이 기대될 수 있으나, 압축철근에는 주로 큰 지름의 철근이 사용되므로 압축이음에서는 철근 지름의 효과를 고려할 필요가 없을 것 으로 판단된다. 횡보강근이 있는 압축이음강도는 현행 설계기준과 비교할 때 100% 이상 크므로 횡보강근을 고려한 새 로운 설계기준식의 정립이 필요하다. 지압은 이음 단부에 배근된 횡보강근에 의해서만 강도가 향상되며, 이음구간에 배 근된 횡보강근에는 무관하다. 횡보강근량이 많을수록 부착에 의해 발현되는 강도는 거의 선형적으로 증가하며, 이음단 부에만 횡보강근을 배근해도 부착강도가 6% 향상되었다. 횡보강근이 배근된 경우 부착에 의해 발현되는 강도는 인장이 음에 비해 동등하거나 더 낮아지므로, 인장이음에 비해 압축이음의 강도 증진은 단부 지압 효과로만 설명될 수 있다.

CBR과 압밀 비배수 시험에 의한 탄성계수와의 상관관계에 대한 실험적 연구 (A Study on the Experimental Relationship between KS CBR and Elastic Modulus from Consolidated Undrained Triaxial Tests)

  • 김수일;이광호;권무성
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제7권4호
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    • pp.25-34
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    • 1991
  • 본 연구에서는 KS규정에 의한 CBR 값과 삼축압축시험을 이용하여 구한 탄성계수와의 관계를 구명하였다. 시료는 통일분류법에 의하여 5가지로 분류된 전국고속도로 15개 지점에서 채취한 노상 토재료를 선정하였으며 각 시료에 대하여 CBR시험과 삼축압축시첩을 병행하여 실시하였다. 압 밀 비배수 삼축압축시헙 (CU triaxial teat)을 실시하여 얻어진 응력과 변형률의 관계로부터 탄성 계수를 산정하였으며 노상에 발생되는 모든 응력상태에 적용할 수 있도록 일반화하기 위하여 삼축 압축시험시 구속음력은 3가지로 달리하여 실험하였다. 실험결과로부터 얻은 수정 CBR값과 탄성계수간의 상관관계를 회귀분석하여, 구속음력과 유효 평균주응력의 함수로 표현된 탄성계수와 수정 CBR값과의 관계식들을 제안하였다. 또한 D-2 다짐에 의하여 얻어진 최대 건조밀도와 수정 CBR값과의 상관관계식을 제안하였다.

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쓰레기 매립지 내 폐기물 혼합지반 특성 연구 (A Study on Characteristics of Waste Mixed Soil in Landfill)

  • 박태순
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.55-61
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    • 2016
  • 본 연구는 쓰레기 매립장의 폐기물 혼합지반에 대한 특성을 연구하였다. 매립 현장에서 시료를 채취하여 물리적시험과 역학시험을 실시하여 지반공학적 특성을 분석하고 Rowe cell 시험과 CRS 시험을 통한 압밀분석을 하였다. 분석결과, 폐기물 혼합토는 통일분류법의 SW, SG으로 분류되었다. 전단강도의 경우, 전단변위가 증가할수록 전단응력이 증가하였으나 전단최대강도는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 믹싱비율이 증가할수록 시료의 압축지수는 증가하였으며 이를 통해 침하가 예상된다. 폐기물 혼합토의 투수계수는 $1.6{\times}10^{-5}cm/sec$$1.8{\times}10^{-7}cm/sec$가 측정되었다.

Nonlinear large deflection buckling analysis of compression rod with different moduli

  • Yao, Wenjuan;Ma, Jianwei;Gao, Jinling;Qiu, Yuanzhong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제54권5호
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    • pp.855-875
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    • 2015
  • Many novel materials exhibit a property of different elastic moduli in tension and compression. One such material is graphene, a wonder material, which has the highest strength yet measured. Investigations on buckling problems for structures with different moduli are scarce. To address this new problem, firstly, the nondimensional expression of the relation between offset of neutral axis and deflection curve is derived based on the phased integration method, and then using the energy method, load-deflection relation of the rod is determined; Secondly, based on the improved constitutive model for different moduli, large deformation finite element formulations are developed and combined with the arc-length method, finite element iterative program for rods with different moduli is established to obtain buckling critical loads; Thirdly, material mechanical properties tests of graphite, which is the raw material of graphene, are performed to measure the tensile and compressive elastic moduli, moreover, buckling tests are also conducted to investigate the buckling behavior of this kind of graphite rod. By comparing the calculation results of the energy method and finite element method with those of laboratory tests, the analytical model and finite element numerical model are demonstrated to be accurate and reliable. The results show that it may lead to unsafe results if the classic theory was still adopted to determine the buckling loads of those rods composed of a material having different moduli. The proposed models could provide a novel approach for further investigation of non-linear mechanical behavior for other structures with different moduli.

고온재압밀 점토의 역학적 거동특성에 관한 연구 (Geotechnical Characteristics of Clays Reconsolidated at High Temperature)

  • 이강일
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.7-14
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    • 2003
  • 본 연구는 광양만 지역과 목포 남악지역의 점토를 이용하여 양생온도를 20$\times$, 50$\times$ , 80$\times$로 달리하고 각각의 온도에서 양생기간을 1일, 7일 14일, 40일로 하여 재성형.재압밀 시료를 제작하여 양생온도.양생기간이 연대효과 재현에 어떤 영향이 있는지를 밝히고, 불교란시료와 재압밀된 점토의 역학적 특성과 연대효과의 특성을 알아보기 위하여 1축압축시험, 3축압축시험 그리고 표준압밀시험을 실시하였다. 그 결과 압축지수비는 원지반점토의 연대효과를 나타내는데 유용한 지수임을 확인할 수 있었으며 또한 고온으로 양생한 점토가 연대효과를 잘 표현하고 연대효과의 재현에 필요한 최적의 양생온도는 80$\times$ 정도 부근이고 양생기간은 27일정도 임을 알 수 있었다.

압축헝 앵커의 설계법 개발 (Development of Design Method of Compression(SSC) Anchor)

  • 임종철;홍석우;이태형;이외득
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.63-78
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    • 1999
  • 압축형 앵커의 설계를 위해서는 세가지의 조건이 고려되어져야 한다. 그 첫째가 주면마찰저항력이고, 둘째가 강선의 인장강도이고, 셋째가 그라우트의 압축강도이다. 특히, 세가지 조건 중에서도 그라우트의 압축강도는 압축형 앵커의 인발력 산정에 있어서 가장 중요한 매개변수가 된다. 압축형 앵커가 지중에서 인발될 때, 그라우트의 압축강도는 지반 구속압에 의해 증가하게 된다. 이 지반 구속압은 정지 토압에 의한 구속압과 "포아송 효과"라고 부르는 횡방향 팽창에 의해 증가되는 구속압으로 이루어져 있다. 본 논문에서는 압축형 앵커인 SSC 앵커의 내하체 압축시험을 통해 앵커 설계법을 제안하고, 이 설계법을 사용하여 앵커의 인발저항력을 계산하는 컴퓨터 프로그램을 개발하였다.그램을 개발하였다.

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Effects of Vibration Fatigue on Compression Strength of Corrugated Fiberboard Containers for Packaging of Fruits during Transport

  • Jung, Hyun-Mo;Park, Jeong-Gil
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제37권1호
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    • pp.51-57
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    • 2012
  • Purpose: The compression strength of corrugated fiberboard containers used to package agricultural products rapidly decreases owing to various environmental factors encountered during the distribution of unitized products. The main factors affecting compression strength are moisture absorption, long-term top load, and fatigue caused by shock and vibration during transport. This study characterized the durability of corrugated fiberboard containers for packaging fruits and vegetables under simulated transportation conditions. Methods: Compression tests were done after corrugated fiberboard containers containing fruit were vibrated by an electro-dynamic vibration test system using the power spectral density of routes typically traveled to transport fruits and vegetables in South Korea. Results: To predict loss of compression strength owing to vibration fatigue, a multiple nonlinear regression equation ($r^2=0.9217$, $RMSE=0.6347$) was developed using three independent variables of initial container compression strength, namely top stacked weight, loading weight, and vibration time. To test the applicability of our model, we compared our experimental results with those obtained during a road test in which peaches were transported in corrugated containers. Conclusions: The comparison revealed a highly significant ($p{\leq}0.05$) relationship between the experimental and road-test results.

Lifetime Prediction and Aging Behaviors of Nitrile Butadiene Rubber under Operating Environment of Transformer

  • Qian, Yi-hua;Xiao, Hong-zhao;Nie, Ming-hao;Zhao, Yao-hong;Luo, Yun-bai;Gong, Shu-ling
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권2호
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    • pp.918-927
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    • 2018
  • Based on the actual operating environment of transformer, the aging tests of nitrile butadiene rubber (NBR) were conducted systematically under four conditions: in air, in transform oil, under compression in air and under compression in transform oil to studythe effect of high temperature, transform oil and compression stress simultaneously on the thermal aging behaviors of nitrile butadiene rubber and predict the lifetime. The effects of liquid media and compression stress simultaneously on the thermal aging behaviors of nitrile butadiene rubber were studied by using characterization methods such as IR spectrosc-opy, thermogravimetric measurements, Differential Scanning Calorimetry (DSC) measurements and mechanical property measurements. The changes in physical properties during the aging process were analyzed and compared. Different aging conditions yielded materials with different properties. Aging at $70^{\circ}C$ under compression stress in oil, the change in elongation at break was lower than that aging in oil, but larger than that aging under compression in air. The compression set or elongation at break as evaluation indexes, 50% as critical value, the lifetime of NBR at $25^{\circ}C$ was predicted and compared. When aging under compression in oil, the prediction lifetime was lower than in air and under compression in air, and in oil. It was clear that when predicting the service lifetime of NBR in oil sealing application, compression and media liquid should be involved simultaneously. Under compression in oil, compression set as the evaluation index, the prediction lifetime of NBR was shorter than that of elongation at break as the evaluation index. For the life prediction of NBR, we should take into account of the performance trends of NBR under actual operating conditions to select the appropriate evaluation index.

Mechanical behaviour of composite columns composed of RAC-filled square steel tube and profile steel under eccentric compression loads

  • Ma, Hui;Xi, Jiacheng;Zhao, Yaoli;Dong, Jikun
    • Steel and Composite Structures
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    • 제38권1호
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    • pp.103-120
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    • 2021
  • This research examines the eccentric compression performance of composite columns composed of recycled aggregate concrete (RAC)-filled square steel tube and profile steel. A total of 17 specimens on the composite columns with different recycled coarse aggregate (RCA) replacement percentage, RAC strength, width to thickness ratio of square steel tube, profile steel ratio, eccentricity and slenderness ratio were subjected to eccentric compression tests. The failure process and characteristic of specimens under eccentric compression loading were observed in detail. The load-lateral deflection curves, load-train curves and strain distribution on the cross section of the composite columns were also obtained and described on the basis of test data. Results corroborate that the failure characteristics and modes of the specimens with different design parameters were basically similar under eccentric compression loads. The compression side of square steel tube yields first, followed by the compression side of profile steel. Finally, the RAC in the columns was crushed and the apparent local bulging of square steel tube was also observed, which meant that the composite column was damaged and failed. The composite columns under eccentric compression loading suffered from typical bending failure. Moreover, the eccentric bearing capacity and deformation of the specimens decreased as the RCA replacement percentage and width to thickness ratio of square steel tube increased, respectively. Slenderness ratio and eccentricity had a significantly adverse effect on the eccentric compression performance of composite columns. But overall, the composite columns generally had high-bearing capacity and good deformation. Meanwhile, the mechanism of the composite columns under eccentric compression loads was also analysed in detail, and the calculation formulas on the eccentric compression capacity of composite columns were proposed via the limit equilibrium analysis method. The calculation results of the eccentric compression capacity of columns are consistent with the test results, which verify the validity of the formulas, and the conclusions can serve as references for the engineering application of this kind of composite columns.