콘크리트 표면 차수벽형 석괴댐(CRFD)에서의 표층부기초지반은 콘크리트 차수벽을 균등하게 지지할 수 있는 지지력과 사면안정을 위한 소요강도를 확보하여야 하며, 콘크리트 차수벽의 누수시 세립토의 유실을 억제할 수 있는 차수성을 유지하여야 한다. 본 연구에서는 사면부 표층기초지반에 대하여 시험시공을 실시하여 다짐회수에 대한 제체의 변위량과 현장다짐밀도의 변화, 살수량에 따른 함수비 변화 등을 측정하여 효율적인 다짐관리기준을 마련하고자 하였다. 일련의 현장다짐시험결과 CFRD에서의 표층부기초지반은 층별 포설두께 및 다짐회수에 따라 영향 받고 있음을 확인할 수 있었다.
The surfacing of bridge-decks are object to secure trafficability and to protect bridge face from impact load of traffic volume and other external conditions. But the deformation of pavements and cracks happen due to the damage of the bridge-decks surfacing from the increase of the traffic, short maintenance period and continuous vibration of bridge. This test is to make the 3-type high performance concrete that has different mixing ratio and is added the blast furnace slag, fly ash and silica respectively, and to compare 3-type high performance concrete of normal high strength concrete of $400kgf/cm^2$ strength through the static loading test and fatigue test. And test specimen is united floor slab and pavement for the durability of bridge.
Dam concrete should have sufficient durability in wet and dry repetition and abrasion due to water lever variance and also in freezing and thawing resistance as well as water penetration capacity. This study presents various experimental performance to enhance the durability of face slab concrete in concrete face rockfill dam by varying the fly ash substitution of 0%, 10%, 15% and 20% in cement quantity. The effect on durability corresponding to the increasing amount of fly-ash was evaluated and the optimum quantity of fly-ash subtitution was finally recommended. The results show that 15% fly-ash substituion was found out to be an optimum quantity and demonstrated an excellent performances in durability.
ACI318-89 Recommened that when the specified compressive strength of concrete in a column is greater than 1.4 times that specified for a floor system, top surface of the column concrete shall extend 2ft (600mm) into the slab from the face of column to avoid unexpected brittle failure. The major variables are extension distance, compressive strength of concrete (f'c), shear confinement ratio(Vs), and loading types. The test results showed that the load capacity of the specimen subjected to monotonic loading had more than that of the specimen subjected to one way cyclic loadings. The failure models of specimens under cyclic loading were concentrated at 5∼20cm apart region from beam-column joint face. Ducility index(μf) are increased with increasing of shear confinement ratio. The specimen with 2ft extension distance shows more ductility than specimen with lft extension distance.
기존 흙댐의 저수 용량 확대를 위하여 댐의 높이를 숭상(嵩上)하는 경우 기존 댐체의 축조 재료와 동일한 재료가 아닌 콘크리트 표면 차수벽형 석괴댐(CfRD)의 차수벽 지지층에 대응하는 조립의 재료로 추가 성토를 수행하였다. 이를 가칭 콘크리트 표면 차수벽형 흙댐(CFED)이라 하고, 이런 형식의 댐에 대한 응력 및 변형 특성을 예측하기 위하여 Hyperbolic 모델을 이용한 유한요소 해석을 수행하였다. 수치 해석에 의한 예측치와 현장 계측치를 비교 분석한 결과 비교적 서로 잘 일치하는 것으로 나타나 댐체의 응력-변형 거동에 대한 유한요소 해석 결과는 신뢰성이 매우 높은 것으로 평가되었다. 따라서 해석 결과 나타난 최대 변위와 응력의 발생 지점 및 응력 집중 현상이 발생되거나 하중전이가 불규칙하게 나타나는 부분 등을 중심으로 댐체 시공시 정밀 현장 계측 관리를 수행한다면 합리적이고 효과적인 시공 관리 및 품질 관리가 될 것으로 기대된다.
The voided slab have many advantages, light weight, high load-distribution capacity, low cost and beautiful appearance, etc. But they have also many cracks due to difficulties in designs and construction, analysis, shrinkage, installation and rising force of voided tube. This paper presents the retrofit effects with steel plate(SP)/carbon fiber sheet(CFS) of RC voided slab. As a results of this study, it proved that the strip pattern has to be profitable than full-face pattern in performance such as crack, ultimate loads, stiffness. Retrofit length has many influence on retrofit effects, as the length increases, performance and stability of end blocks higher. Also, it proved that the retrofit on full-section has to be profitable than voided-section in performance, and the overlay length of CFS is desirable to extent approximately and welding(V-cut) has to be efficient than anchors in SP connection. But the kinds of end block and anchor has not influence on retrofit effects.
RC구조물의 기둥과 같은 수직부재에는 고강도 콘크리트를 그리고 슬래브와 같은 수평부재에는 보통강도 콘크리트를 사용할 경우 경제적인 효율성은 물론 구조적인 많은 이점을 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 이 경우 슬래브와 기둥의 강도 및 강성차이로 인한 뚫림전단의 위험이 있어, 본 연구에서는 기둥에는 $fck=460kgf/cm^2$의 고강도 콘크리트를, 슬래브에는 $fck=285kgf/cm^2$의 보통강도 콘크리트를 타설한 실물크기의 플랫 플레이트 슬래브 실험체 6개를 제작하여 뚫림전단성능을 평가하였다. 주요 실험변수는 콘크리트 압축강도, 기둥면으로부터 내민길이, 휨철근 추가에 의한 전단 보강근량이다. 실험결과 고강도 콘크리트 내민길이와 슬래브 휨철근 추가에 의한 전단보강은 최대내력의 증가와 뚫림전단저항성능을 향상시킬 수 있으나, 최대하중 이후 실험체의 거동에는 큰 영향이 없는 것으로 나타났다.
ACI318-89 Recommended that when the specified compressive strength of concrete in a column is greater than1.4 times that specified for a floor system, top surface of the column concrete shall extend 2ft(600mm)into the slab from the face of column to avoid unexpected brittle failure. The major variables are extension distance, flexural strength ratio(Mr), and shear reinforcement ratio(Vs). Test results are as follows ; (1) The failure modes of specimens under cyclic loading were concentrated at critical region from beam-column joint face. (2) Ductility index($\mu$f) were increased with increasing of shear confinement ratio and flexural strength ratio. (3)The specimens with 2ft extension distance showed more ductility than the specimens with 1ft extension distance.
본 연구에서는 중금속으로 오염된 토양이나 자갈을 댐 축조 재료로 사용할 경우 주변 환경에 미치는 영향을 파악하기 위하여 댐 침투수와 오염물 거동에 대한 수치 모의를 실시하였다 두 가지 상용 프로그램(SEEP2D 와 FEMWATER)을 이용하여 침투수 분석을 수행하였으며, 결과를 상호 비교 분석함으로써 수치 모의의 신뢰성을 획득하였다. 특히 오염된 댐 축조재료로 인한 환경적 안정성을 검토하기 위하여 세 가지 시나리오, 즉 댐체에 균열이 없는 경우(시나리오 1), 댐의 차수벽 역할을 하는 표면 콘크리트 슬래브 상부에 균열이 발생하는 경우(시나리오 2), 댐체 하부 즉 프린스와 콘크리트 슬래브와 접촉부에 균열이 발생하는 경우(시나리오 3)에 대하여 각각 수치 모의를 실시하였다. 침투수 해석 결과, 슬래브 상부에 균열이 있는 경우, 즉 시나리오 2에서 계산된 단위폭당 침투수량은 $14.311\sim14.924m^3/day$으로 다른 경우에 비해 약 1,000배 큰 값을 보였다. 또한 FEMWATER프로그램을 사용하여 오염물 거동을 수치모의하였다. 오염물질이 지속적으로 침출되어 나오는 상황을 고려하여 주축조구역은 농도 13ppb가 지속적으로 유지되도록 초기조건을 설정하였다. 오염물 거동분석 결과 시나리오 1에서 2ppb 정도의 오염물이 댐체 하류 부분에 도달하는데 걸리는 시간은 최소 55,000년이었으며, 시나리오 2의 경우 약 50년 정도, 마지막으로 시나리오 3의 경우 27,000년이였다. 댐체 상부에 균열이 발생한 경우는 댐에 균열이 발생하지 않은 경우보다 약 500배 이상 빠른 유속이 나타나기 때문에 오염물도 균열이 발생하지 않은 경우에 비해 상당히 빠르게 퍼져나가는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로 슬래브 상부에 균열이 발생한 경우 100년 이내에 댐체 하부천 2ppb 이상의 오염물이 전달될 가능성이 있음을 확인하였지만, 균열이 없거나 슬래브 하부에 균열이 발생한 경우에는 오염물이 외부로 이동될 가능성이 거의 없었다. 따라서 콘크리트 슬래브에 대한 지속적인 유지 관리로 균열 발생을 적절히 제어할 수 있다면, 본 연구에서 제안한 오염된 사력재의 CFRD 내부 축조재료로의 활용은 고려 가능한 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.
Today, many important concrete face rockfill dams (CFRDs) have been built on the world, and some of these important structures are located on the strong seismic regions. In this reason, examination and monitoring of these water construction's seismic behaviour is very important for the safety and future of these dams. In this study, the nonlinear seismic behaviour of Ilısu CFR dam which was built in Turkey in 2017, is investigated for various reservoir water heights taking into account 1995 Kobe near-fault and far-fault ground motions. Three dimensional (3D) finite difference model of the dam is created using the FLAC3D software that is based on the finite difference method. The most suitable mesh range for the 3D model is chosen to achieve the realistic numerical results. Mohr-Coulomb nonlinear material model is used for the rockfill materials and foundation in the seismic analyses. Moreover, Drucker-Prager nonlinear material model is considered for the concrete slab to represent the nonlinearity of the concrete. The dam body, foundation and concrete slab constantly interact during the lifetime of the CFRDs. Therefore, the special interface elements are defined between the dam body-concrete slab and dam body-foundation due to represent the interaction condition in the 3D model. Free field boundary condition that was used rarely for the nonlinear seismic analyses, is considered for the lateral boundaries of the model. In addition, quiet artificial boundary condition that is special boundary condition for the rigid foundation in the earthquake analyses, is used for the bottom of the foundation. The hysteric damping coefficients are separately calculated for all of the materials. These special damping values is defined to the FLAC3D software using the special fish functions to capture the effects of the variation of the modulus and damping ratio with the dynamic shear-strain magnitude. Total 4 different reservoir water heights are taken into account in the seismic analyses. These water heights are empty reservoir, 50 m, 100 m and 130 m (full reservoir), respectively. In the nonlinear seismic analyses, near-fault and far-fault ground motions of 1995 Kobe earthquake are used. According to the numerical analyses, horizontal displacements, vertical displacements and principal stresses for 4 various reservoir water heights are evaluated in detail. Moreover, these results are compared for the near-fault and far-faults earthquakes. The nonlinear seismic analysis results indicate that as the reservoir height increases, the nonlinear seismic behaviour of the dam clearly changes. Each water height has different seismic effects on the earthquake behaviour of Ilısu CFR dam. In addition, it is obviously seen that near-fault earthquakes and far field earthquakes create different nonlinear seismic damages on the nonlinear earthquake behaviour of the dam.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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