• Title/Summary/Keyword: Effective Shear Modulus

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A computer program for the analysis of reinforced concrete frames with cracked beam elements

  • Tanrikulu, A. Kamil;Dundar, Cengiz;Cagatay, Ismail H.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제10권5호
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    • pp.463-478
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    • 2000
  • An iterative procedure for the analysis of reinforced concrete frames with beams in cracked state is presented. ACI and CEB model equations are used for the effective moment of inertia of the cracked members. In the analysis, shear deformations are taken into account and reduced shear stiffness is considered by using effective shear modulus models available in the literature. Based on the aforementioned procedure, a computer program has been developed. The results of the computer program have been compared with the experimental results available in the literature and found to be in good agreement. Finally, a parametric study is carried out on a two story reinforced concrete frame.

Absolute effective elastic constants of composite materials

  • Bulut, Osman;Kadioglu, Necla;Ataoglu, Senol
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제57권5호
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    • pp.897-920
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    • 2016
  • The objective is to determine the mechanical properties of the composites formed in two types, theoretically. The first composite includes micro-particles in a matrix while the second involves long, thin fibers. A fictitious, homogeneous, linear-elastic and isotropic single material named as effective material is considered during calculation which is based on the equality of the strain energies of the composite and effective material under the same loading conditions. The procedure is carried out with volume integrals considering a unique strain energy in a body. Particularly, the effective elastic shear modulus has been calculated exactly for small-particle composites by the same procedure in order to determine of bulk modulus thereof. Additionally, the transverse shear modulus of fiber reinforced composites has been obtained through a simple approach leading to the practical equation. The results have been compared not only with the outcomes in the literature obtained by different method but also with those of finite element analysis performed in this study.

연약점토의 동력학적 전단탄성계수 및 감쇠비 (Dynamic Shear Modulus and Damping Ratio of Soft Clay)

  • 하광현
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제2권1호
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    • pp.55-66
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    • 1986
  • 유효구속추력, 초기전단응력, 응력비 및 반복회수등의 영향을 고려하면서 비배수조건하에 있는 연약점토시료의 동력학적 전단탄성계수 및 감쇠비의 변화특성을 파악하기 위하여 일련의 삼축롱륜시험을 수행하였다. 그 결과, 초기전단응력 및 구속압력이 동력학적 토성치에 미치는 영향은 크지 않았지만, 축방향 변형의 증가에 따라 전단탄성계수는 감소하고 감쇠하는 증가하는 영향을 나타낸다. 또한, 전단탄성 계수는 Marcuson et al(3)과 Kokusho et al.(4)에 의해 제안된 경험식으로 얻어진 범위내에 분포되었고, 감쇠비는 Kokusho et al.(4)과 Ishihara et al.(9)에 의해 얻어진 범위에 분포됨을 보이고 있다.

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다짐점성토(粘性土)의 동적전단탄성계수(動的剪斷彈性係數) (Dynamic Shear Modulus of Compacted Clayey Soil)

  • 강병희
    • 대한토목학회논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.109-117
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    • 1983
  • 구속응력(拘束應力), 전단변형율진폭(剪斷變形率振幅), 다짐함수비(含水比), 다짐에너지, 간극비(間隙比) 및 포화도(飽和度)가 다짐점성토(粘性土)의 동적전단탄성계수(動的剪斷彈性係數)에 끼치는 영향(影響)을 연구(硏究)하기 위하여 도주공진시험(圖柱工振試驗)을 하였다. 이들 각각(各各)의 요소(要素)들은 다짐 흙의 동적전단탄성계수(動的剪斷彈性係數)에 큰 영향(影響)을 나타내며 그 원인(原因)은 다짐에 의한 흙의 여러 가지 변화(變化)로서 설명(說明)할 수 있다. 흙의 동적전단탄성계수(動的剪斷彈性係數)는 다짐에 의해서 크게 증가(增加)되며 최적함수비(最適含水比) 건조측(乾燥側)의 함수비(含水比)에서 다지는 것이 훨씬 더 효과적(効果的)이다. 그리고 동적(動的) 전단탄성계수(剪斷彈性係數)와 정적(靜的) 전단탄성도(剪斷彈性度)는 좋은 상관관계(相關關係)를 나타내며 이를 이용(利用)하여 어떤 일정(一定)한 구속응력(拘束應力)에 대한 동적전단탄성계수(動的剪斷彈性係數)를 일축압축강도(一軸壓縮强度)로부터 쉽게 구할 수가 있다.

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재활용 도로재료의 회복탄성계수 산정을 위한 적용 모델의 평가 (Evaluation of Resilient Modulus Models for Recycled Materials)

  • 손영환
    • 한국농공학회논문집
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    • 제52권2호
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    • pp.51-57
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    • 2010
  • Many models have been used to represent the effects of confining stress, bulk stress, and shear stress on the value of the resilient modulus (Mr). This study was conducted to estimate Mr of the recycled materials such as recycled concrete aggregate (RCA) and recycled asphalt pavement (RAP) through the repeated load cyclic test. Also, two models were applied to estimation of Mr for comparing between measured Mr values and predicted Mr values. The first model (A-model) can provide a quick and easy estimation of the Mr based on the bulk stress, while the second model (N-model) includes not only the bulk stress but also the shear stress. Statistical analysis indicated that all results using the both of models are significant at a 95 % confidence level. Therefore, the both of models could be used as an effective prediction model of Mr for RCA and RAP. Especially, the Model 2 including the parameters of the bulk stress and the shear stress could give more reliable estimation at the high range of Mr values.

전단파 속도를 통한 모래의 전단강도 예측 (Shear Strength Estimation of Clean Sands via Shear Wave Velocity)

  • 유진권;박두희
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권9호
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    • pp.17-27
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    • 2015
  • 벤더엘리먼트가 장착된 삼축압축시험장비를 이용하여 모래에 대한 일련의 압밀배수시험을 수행하였다. 상대밀도 및 유효구속응력 조건을 달리하여 각각의 조건별 응력-변형률 관계를 측정하였으며, 압밀이 종료된 시점에서의 전단파 속도를 측정함으로써 전단파 속도와 간극비, 유효응력, 그리고 전단강도와의 상관관계를 분석하였다. 분석 결과, 미소변형률에서의 전단파 속도로부터 계산된 최대전단탄성계수와 파괴 시의 축응력과 압밀 시의 구속응력의 합으로 정의되는 유효수직응력간에는 고유한 상관관계가 존재하는 것으로 나타났다. 도출된 전단탄성계수와 유효수직응력간의 상관관계는 유효구속응력을 정규화시킴으로써 정확도를 향상시켰다. 본 연구를 통해 제시된 상관관계를 통해 전단강도 및 내부 마찰각을 예측하였을 시, 실제 실내 시험을 통해 산출된 내부 마찰각을 정확하게 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 미소변형률에서의 전단파 속도를 기반으로 신뢰성 높은 파괴 시 전단강도, 나아가 내부 마찰각까지 예측이 가능하다는 것을 의미하며 기존 SPT-N value와 경험식을 통해 내부 마찰각을 예측하여 설계에 적용하는 방식의 불확실성을 개선해 줄 수 있는 매우 유용한 방법이라고 판단된다.

비닐하우스 기초 토양의 다짐률 변화에 따른 전단강도 특성 (Experimental Evaluation of Shear Strength of Surface Soil Beneath Greenhouse Varying Compaction Rate)

  • 임성윤;허기석;곽동엽
    • 한국농공학회논문집
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    • 제63권6호
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    • pp.17-26
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    • 2021
  • Greenhouses have been damaged due to the uplift pressure from strong wind, for which rebar piles are often installed near the greenhouse to resist the pressure. For the effective design of rebar piles, it is necessary to access the shear strength of soil on which the greenhouse is constructed. This study experimentally evaluates the shear strength of the soil beneath the greenhouse. Four soil samples were collected from four agricultural sites, and prepared for testing with 75, 80, 85, and 90% compaction rates. One-dimensional unconfined compression test (UC), consolidated-undrained triaxial test (CU), and resonant column test (RC) were performed for the evaluation of shear strength and shear modulus. Generally, the higher shear strength and modulus were observed with the higher compaction rates. In particular, the UC shear strength increases with the increase of #200 sieve passing rate. Resulting from the CU test, the sample with the most of coarse soil had the highest friction angle, but the variation is small among samples. Resulting from the CU and RC tests, the ratio of maximum shear modulus with the major principle stress at failure was the higher at the finer soil. The ratio was two to three times greater than the ratio from the standard sand. This indicates that the shear strength is lower for the fine soil than the coarse soil at the same shear modulus. The results of this study will be a useful resource for the estimation of the pull-out strength of the rebar pile against the uplift pressure.

모래의 입도가 동적 특성에 미치는 영향 (Effects of Gradation on Dynamic properties of Sands)

  • 송정락;김수일
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제3권2호
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    • pp.7-16
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    • 1987
  • 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.

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Usefulness of shear wave elastography in the diagnosis of oral and maxillofacial diseases

  • Ogura, Ichiro;Nakahara, Ken;Sasaki, Yoshihiko;Sue, Mikiko;Oda, Takaaki
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제48권3호
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    • pp.161-165
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    • 2018
  • Purpose: To evaluate the usefulness of shear wave elastography in the diagnosis of oral and maxillofacial diseases. Materials and Methods: Ten patients with oral and maxillofacial diseases and 28 volunteers drawn from our student doctors were examined by shear wave elastography with a 14-MHz linear transducer using an Aplio 300 apparatus (Canon Medical Systems, Otawara, Japan). A statistical analysis of the shear elastic modulus(kPa) of healthy tissue (the sublingual gland, submandibular gland, anterior belly of the digastric muscle, and geniohyoid muscle) in the 28 volunteers was performed using 1-way repeated measures analysis of variance with the Tukey honest significant difference test. The maximum shear elastic modulus(kPa) of 8 patients with squamous cell carcinoma (SCC) and 2 patients with benign lesions was evaluated with the Mann-Whitney U test. The analysis used a 5% significance level. Results: The mean shear elastic modulus of the sublingual gland ($9.4{\pm}3.7kPa$) was lower than that of the geniohyoid muscle ($19.2{\pm}9.2kPa$, P=.000) and the anterior belly of the digastric muscle ($15.3{\pm}6.1kPa$, P=.004). The maximum shear elastic modulus of the SCCs($109.6{\pm}14.4kPa$) was higher than that of the benign lesions($46.4{\pm}26.8kPa$, P=.044). Conclusion: Our results demonstrated the usefulness of shear wave elastography in the diagnosis of oral and maxillofacial diseases. Shear wave elastography has the potential to be an effective technique for the objective and quantitative diagnosis of oral and maxillofacial diseases.

섬유다발의 굴곡도에 따른 유연직물복합재료의 등가탄성계수 예측 (Prediction of Equivalent Elastic Modulus for Flexible Textile Composites according to Waviness Ratio of Fiber Tows)

  • 서영욱;김성준;안석민
    • 항공우주기술
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    • 제9권2호
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    • pp.73-79
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    • 2010
  • 본 연구에서는 비선형 유한요소 해석을 수행하여 굴곡도에 따른 유연직물복합재료의 등가 탄성계수를 예측하였다. 해석은 상용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 수행되었다. 해석에서는 섬유다발의 재료적 비선형성과 대변형 시 발생하는 기하학적 비선형성이 고려되었으며, 섬유다발의 대 전단 변형으로 발생하는 기하학적 비선형성을 고려하기 위하여 사용자 부프로그램을 작성하여 이를 ABAQUS내에 삽입하였다. 결과에서는 일축하중 상태에 있는 유연직물복합재료의 응력-변형률 거동을 예측하여 이로부터 계산된 등가탄성계수를 시험결과와 비교하였으며, 다양한 섬유 굴곡도를 갖는 유연직물복합재료에 대한 등가탄성계수를 계산하였다.