고준위방사성폐기물 심층처분 시, 처분공 주변의 근계암반은 높은 지중응력과 재포화된 벤토나이트 완충재의 팽윤압, 방사성 원소 붕괴열의 영향을 받아 국부적으로 투수계수가 변화될 수 있다. 본 연구에서는 국내 유력한 처분 대상 부지 암종 중의 하나인 결정질 경암으로서의 화강암을 대상으로, 실제 처분 환경에서 예상되는 다양한 구속압과 온도 조건을 적용하여 투수계수 변화 특성을 실험적인 방법을 통하여 고찰하고자 하였다. KURT 화강암 시험편 하나당 3개 이상의 정수압 조건에서 투수시험을 수행하여 구속압이 증가함에 따라 투수계수가 지수적으로 감소하는 관계를 도출하였다. 예상 최대 온도로 설정한 90℃ 이하 수준에서는 온도에 의한 투수계수 변화가 무시 가능할 정도로 작음을 확인하였다. 추가로 초기투수계수가 초기공극률의 거듭제곱에 비례하는 상관관계를 도출함으로써, 특정 공극률을 지닌 화강암이 일정 구속압 하에 있을 때 가지는 투수계수 값을 유추할 수 있었다.
본 연구에서는 지중 구속압과 말뚝-지반 경계면 전단 특성의 관계를 평가하기 위하여 기존의 실험결과와 강도감소계수가 적용된 해석 결과를 비교하였다. 유한요소해석에서 말뚝-지반 경계면의 전단거동 모사는 강도감소계수를 적용하였다. 해석 결과, 세립분 함유율이 증가할수록 구속압의 영향이 낮아지면서 최대 인발저항력은 감소하였다. 이 해석결과의 경향은 기존 실험 결과와 유사한 것으로서, 경계면 강도감소계수가 적용된 유한요소해석 모델은 적절하게 모사된 것으로 평가되었다. 경계면 강도감소계수의 변화를 분석한 결과, 구속압 50kPa의 경우에는 세립분 함유율이 증가할수록 경계면 강도감소계수의 증가가 확연하게 나타난 반면에, 구속압이 100kPa 및 150kPa의 경우에는 그 증가폭이 낮은 것을 알 수 있었다. 따라서 말뚝-지반 경계면의 전단 거동을 평가하기 위한 유한요소해석은 구속압과 세립분 함유율이 고려되어야 한다.
Rhim, Hong-Chul;Buyukozturk, Oral;Soon, K. A;Kim, Gwang-Ho
KCI Concrete Journal
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제13권1호
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pp.53-60
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2001
Tests of cylindrical concrete specimens under lateral confining pressure of up to 5,000 psi were conducted for two different axial loading cases: monotonic compression and monotonic tension. The purpose of this experimental investigation is to provide stress-strain characteristics of plain concrete in triaxial stress conditions. Lateral confining pressure levels, loading rates, and strength of concrete specimens are varied as parameters. The loading rates are $34.75$\times$10^{-5}$ in/in/sec for fast, $\times$$6.95x10^{-5}$ in/in/sec for normal. and $0.579$\times$10^{-5}$ in/in/sec for slow loading cases. The concrete specimens used in the experiment have compressive strength of 3,500 psi and 6,500 psi, respectively. Findings of this experiment include dependency of the stress-strain behavior of concrete on the above parameters under two different types of loading conditions. The parametric study includes a series of 106 triaxial tests.
본 논문에서는 모래-실트 혼합토의 압력수준별 전단특성을 파악하기 위해 모래가 골격구조를이루는 세립분 함유율의 시료를 이용하여 저압 및 고압 삼축압축시험을 수행했다. 시험조건으로 세립분 함유율(0%, 9.8%, 14.7%, 19.6%), 공시체의 밀도(다짐에너지 $22kJ/m^3$, $504kJ/m^3$), 구속압(100kPa, 1MPa, 3MPa, 5MPa) 등을 변화시켜가며 각 조건에서 비소성 실트가 혼합토의 전단강도와 거동에 미치는 영향을 조사했다. 시험 결과, 모래의 골격구조에서 세립분 구조로 전환되는 전환 세립분 함유율은 구속압이 높을수록 감소하는 경향을 나타낸다. 구속압력이 높은 고압영역에서의 전단 특성은 구속압이 높을수록 조립자의 파쇄로 인하여 조밀한 모래에서도 느슨한 모래와 같은 경화, 수축거동을 나타내고 세립분 함유율이 증가함에 따라 전단강도 또한 증가하였다. 이러한, 비소성 실트가 혼합토의 전단특성에 미치는 영향은 실트도 모래와 같은 입상체이므로 소성점토 혼합토와는 상이한 거동을 나타냄을 알았다.
Foschi's connector model is used as a basic component in the development of nonlinear analysis programs for timber structures. This paper presents the extension of the model to include the effect of shaft frictional forces. The wood medium is modeled using the Foschi embedment model, while shaft friction is modeled using an elastic Coulomb-type friction model. The initial confining pressure for the case of driven fasteners is accounted for by a lateral shift of the load-embedment curve. The model is used to compute the cyclic response of both driven and inserted fasteners. The results obtained from the cases studied indicate that initial confining pressure and friction do not have a significant effect on the computed hysteretic response, however, they significantly affect the computed amount of fastener withdrawal. This model is particularly well-suited for modeling the hysteretic response of shear walls with moderate fastener withdrawal under lateral cyclic or earthquake loading.
흙의 동적 특성은 공극비, 구속압력, 입도 등의 여러가지 요인에 의해서 변화한다. 본 연구에서는 모래의 입도가 그 동적 특성에 미치는 영향을 구속압력과 공극비의 영향과 함께 실험적으로 살펴 보았다. 실험 결과, 전단탄성계수(Shear Modulus)와 감쇠비 (Damping Ratio)는 공극비가 감소 함에 따라, 그리고 구속압력이 증가함에 따라 각카 증가 및 감소하였다. 한펀, 실트 크기의 석영분말을 섞어 입도를 변화시켰을 때, 시료의 전단탄성계수와 감쇠비는 석영 분말의 함유량이 증가함에 따라 각각 감소 및 증가하였다. 여기서는 이 현상을 "유효 접촉수"와 "사공간"의 개념을 써서 미시적으로 살펴보았다. 개념을 써서 미시적으로 살펴보았다.
In the design of concrete columns, it is important to provide some nominal flexural ductility even for structures not subjected to earthquake attack. Currently, the nominal flexural ductility is provided by imposing empirical deemed-to-satisfy rules, which limit the minimum size and maximum spacing of the confining reinforcement. However, these existing empirical rules have the major shortcoming that the actual level of flexural ductility provided is not consistent, being generally lower at higher concrete strength or higher axial load level. Hence, for high-strength concrete columns subjected to high axial loads, these existing rules are unsafe. Herein, the combined effects of concrete strength, axial load level, confining pressure and longitudinal steel ratio on the flexural ductility are evaluated using nonlinear moment-curvature analysis. Based on the numerical results, a new design method that provides a consistent level of nominal flexural ductility by imposing an upper limit to the axial load level or a lower limit to the confining pressure is developed. Lastly, two formulas and one design chart for direct evaluation of the maximum axial load level and minimum confining pressure are produced.
As a critical material in very/high-temperature gas-cooled reactors, graphite material directly affects the safety of the reactor core structures. Owing to the complex structures of graphite material in reactors, the material typically undergoes complex stress states. It is, therefore, necessary to study its mechanical properties, failure modes, and strength criteria under complex stress states so as to provide guidance for the core structure design. In this study, compressive failure tests were performed for graphite material under the condition of different confining pressures, and the effects of confining pressure on the triaxial compressive strength and Young's modulus of graphite material were studied. More specifically, graphite material based on the fracture surfaces and fracture angles, the graphite specimens were found to exhibit four types of failure modes, i.e., tension failure, shear-tension failure, tension-shear failure and shear failure, with increasing confining pressure. In addition, the Mohr strength envelope of the graphite material was obtained, and different strength criteria were compared. It showed that the parabolic Mohr-Coulomb criterion is more suitable for the strength evaluation for the graphite material.
Weathered soil is one of the most representative soils in Korea. In this study, a series of cyclic triaxial tests was carried out to predict the post-cyclic deformation behavior of weathered soils in case of non-liquefaction. Excess pore pressure response during cyclic loading and volumetric strain during the dissipation of excess pore pressure were measured varying the confining pressure, relative density and cyclic stress ratio. Based on the test results, it Is found that the modified excess pore pressure ratio, excess pore pressure ratio normalized by cyclic stress ratio, is uniquely correlated with the number of cycles irrespective of confining pressure and cyclic stress ratio. Using the newly proposed MEPPR(modified excess pore pressure ratio) concept, it is possible to easily evaluate the excess pore pressure and the settlement of weathered soils due to cyclic loading by greatly reduced number of tests. It is also verified that the reconsolidation volumetric strain is independent of the way how the excess pore pressure was generated.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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