Kim, You-Seong;Won, Myoung-Soo;Song, Young-Chul;Yoon, Deok-Joong
한국지반공학회:학술대회논문집
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한국지반공학회 2007년 가을학술발표회
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pp.528-541
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2007
To get the possible for management and maintenance, it was analyzed the deformation characteristics, such as crest of embankment and concrete face slab, and leakage of concrete faced rockfill dams (CFRD). There are trends that embankment deformation depends on intact strength used rockfills rather than dam height, deformation normal to concrete face slab during the first reservoir filling is occurred more than 80% of the total deformation in general, and the magnitude and trend of concrete face slab deformation is similar to post-construction crest settlement. The results showed that the range of post-construction crest settlement suggested by Sherard and Cooke (1987), and Clements (1984) had a good agreement in the cases using rockfill with very high intact strength, but it had a trend which underestimated crest settlement in the cases using rockfill with medium to high intact strength. The maximum leakage rate in general was observed during the first reservoir filling and long-term leakage rate was rapidly increased when the dam height exceeds approximately 120m.
차수기능을 점토 코아 대신 상류사면의 콘크리트 슬래브로 수행하는 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐의 설계는 이론보다는 사례와 경험에 크게 의존한다. 본 연구에서는 두 개의 CFRDs에서 준공 후 초기 담수기간에 계측된 데이터를 근거로 콘크리트 슬래브와 누수량 거동을 분석하였다. 분석결과 슬래브의 변형률과 수직이음부의 수평변위는 미미하게 계절적인 온도 변화와 저수위면 증가에 의한 담수하중의 영향을 받고, 주변이음부의 변형은 온도 변화의 영향은 미미하고 담수하중의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 그리고 누수량은 담수하중에 따른 주변이음부의 변형에 의한 영향을 크게 받는 것으로 나타났다.
Design and management of concrete slabs in concrete-faced rock-fill dams are crucial issues for stability and overall dam safety since cracks in the concrete face induced by stress, shrinkage, and deterioration can cause severe leakage from the reservoir into the dam. Especially, the increase of dam height to a certain level to enhance the storage capacity and to improve hydraulic stability can lead to undesirable deformation behavior and stress distribution in the existing dam body and in the concrete slabs. In such conditions, simulation of a concrete slab with a numerical method should involve the use of an interface element because the behavior of the concrete slab does not follow the behavior of the dam body when the dam body settles due to the increase of dam height. However, the interfacial properties between the dam body and the concrete slab have yet to be clearly defined. In this study, construction sequence of a 125 m high CFRD in South Korea is simulated with commercial FDM software. The proper interfacial properties of the concrete slab are estimated based on a comparison to monitored vertical displacement history obtained from the concrete slab. Possibility of shear strength failure under the critical condition is investigated based on the simplified model. Results present the significance of the interfacial properties of the concrete slab.
As the key part in the reinforced concrete column-steel beam (RCS) frame, the beam-column joints are usually subjected the axial force, shear force and bending moment under seismic actions. With the aim to study the seismic behavior of RCS joints with and without RC slab, the quasi-static cyclic tests results, including hysteretic curves, slab crack development, failure mode, strain distributions, etc. were discussed in detail. It is shown that the composite action between steel beam and RC slab can significantly enhance the initial stiffness and loading capacity, but lead to a changing of the failure mode from beam flexural failure to the joint shear failure. Based on the analysis of shear failure mechanism, the calculation formula accounting for the influence of RC slab was proposed to estimate shear strength of RCS joint. In addition, the finite element model (FEM) was developed by ABAQUS and a series of parametric analysis model with RC slab was conducted to investigate the influence of the face plates thickness, slab reinforcement diameter, beam web strength and inner concrete strength on the shear strength of joints. Finally, the proposed formula in this paper is verified by the experiment and FEM parametric analysis results.
CFRD(Concrete fared Rockfill Dam)는 기존의 중심코어형 락필댐과 대별되는 우수한 구조적, 재료적 특성으로 현재 가장 널리 활용되는 댐 형식이다. 본 고에서는 그동안 이루어져온 기술의 축적을 바탕으로 CFRD의 설계와 시공에 있어 최근에 부각된 최신 기술들을 정리하여 향후 활용에 도움을 줄 수 있도록 하였다. 특별히 본 고에서는 최근 경험을 바탕으로 실무에서 적용되고 있는 연약한 암을 이용한 댐체 축조 사례, 대단히 큰 입경의 락필 재 대신 도입된 sand-gravel fill 댐에 대한 경험, plinth와face slab를 연결하기 위해 새롭게 채택된 연결 슬래브공법, 기존 댐의 증고사례, 역침투 현상, 댐 하류의 환경친화죤, 차수벽 슬래브의 두께와 철근비의 변화 추이, 충적층 기초의 처리, 최근 적용되기 시작한 curb element 공법등에 대한 간략한 기술적 동향을 고찰하여 관련 기술자들의 이해를 돕고자 하였다.
Instrumentation system in Concrete Face Rockfill Dam(CFRD) can give special attention to the deformation characteristics of the rockfill and behavior of the concrete membrane during construction, reservoir filling and subsequent phase of operation. It also contains data about vertical and transversal compressibility moduli of the rockfill, deflections in the concrete slab, and draws comparisons with other concrete face rockfill dams of recent construction. In this paper, the internal deformation data from D dam monitored by means of hydrostatic settlements cells are analyzed. Observations cover the construction stage, reservoir filling and up to March 1991. The above method can be concluded D dam was well constructed and maintained.
담수시 저수되는 수압에 의해 face slab con'c 내부의 응력변화가 발생하여 댐 제체의 안정성에 영향을 미칠 가능성이 있으므로 face slab con'c의 내부 응력변화를 측정하기 위하여 매립형 strain gauge가 많이 적용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 ${\circ}{\circ}$댐에 적용된 strain gauge를 이용하여 댐 제체 내 외부 변형을 측정하였다. 그 결과 댐의 안정성 분석과 전체적인 경향을 파악함에 있어서 strain gauge의 계측 값만으로는 한계가 있으므로 관련 계기의 측정값을 함께 검토해야 할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 준공 후 정부침하, 콘크리트 슬래브 변형, 누수량 등의 CFRD 거동 예측과 유지 관리 지표로 유용하게 활용될 수 있도록 하기 위해 국내외 27개의 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐 (CFRD)의 사례를 분석하였다. 검토결과 Sherard와 Cooke(1987)과 Clements(1984) 등이 제안한 준공 후 정부침하 범위는 록필 재료의 강도가 매우 양호한 경우에는 적합하나, 보통에서 양호한 경우는 과소평가하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 누수량 사례분석결과 CFRD에서 누수량의 주원인은 담수하중에 의한 슬래브의 변형이고, 최대 누수량은 주로 최초 담수중에 발생하고, 댐 높이가 125m보다 커지게 되면 누수량이 급증하는 경향이 있는 것으로 나타났다.
본 연구의 목적은 댐의 설계 및 건설에 있어 댐 콘크리트의 내구성을 향상시키기 위한 것이다. 특히, 콘크리트 표면 차수벽형 석괴댐(Concrete Faced Rockfill Dam)의 경우 표면 차수벽 콘크리트의 내구성은 시멘트의 일부를 플라이애쉬로 치환하고 blended 섬유(고인성 섬유 + 일반 섬유)를 사용함으로써 향상될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 플라이애쉬의 치환율 및 blended 섬유의 혼입율에 따른 표면 차수벽 콘크리트의 내구성과 열특성 실험을 수행하고 그 효과를 분석하였다. 실험결과 플라이애쉬 치환율은 15%, blended 섬유의 혼입율은 0.1%(고인성 섬유 $0.09kg/m^3$ + 일반 섬유 $0.81kg/m^3$)인 경우 내구성 측면에서 가장 우수한 결과를 보여 주었으며, 특히 다른 배합에 비하여 균열발생 가능성이 상대적으로 낮은 것으로 나타났다.
A bending moment $M_u$ transferred at slab-column connection is resisted at the slab critical section by flexure and shear. The ACI 318-05 Building Code(1) gives an empirical equation for the fraction ${\gamma}_{\upsilon}$ of the moment $M_u$ to be transferred by shear at the slab critical section at d/2 from the column face and also the effective wide(c+3h). The equation is based on tests of interior slab-column connections without shear reinforcement. In order to investigate the data eight test specimens were examined. The test shows that increased slab load substantially reduces both the unbalanced moment capacity and the lateral drift capacity of the connection. Especially, the specimens with the bottom reinforcement existence and nonexistence, appears remarkable differences. Studies also show that the code equation for ${\gamma}_{\upsilon}$ does not apply to all cases. The purpose of this study is to compare the test results with present ACI 318-05 Building Code provisions for design of slab-column connections and with the analysis of the experimental data for a new limitation of strength equation without shear reinforcement and bottom reinforcement.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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