• 제목/요약/키워드: Failure zone

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2400MPa 단일 강연선이 적용된 포스트텐션 정착 구역 설계에 대한 실험적 연구 (Experimental Analysis of Anchorage Zone Design for Unbonded Post-Tensioned Concrete Beam With 2400MPa Single Tendons)

  • 문상필;노경민;김민숙;이영학
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.41-48
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    • 2020
  • In this study, the design of anchorage zone for unbonded post-tensioned concrete beam with single tendons of ultimate strength 2400MPa was evaluated to verify that the KDS 14 20 60(2016) and KHBDC 2010 codes are applicable. The experimental results showed that the bursting force equation of current design codes underestimated bursting stress measured by test, because the KDS 14 20 60(2016) and KHBDC 2010 propose the location of the maximum bursting force 0.5h which is the half of the height of member regardless of stress contribution. Although the allowable bearing force calculated by current design codes was not satisfied the prestressing force, the cracks and failure in anchorage zone was not observed due to the strengthening effect of anchorage zone reinforcement.

철도 레일 용접부 초음파 탐상의 문제점 및 개선방안 (The Problem and Improvement Plan of Ultrasonic Exploration of Weld Zone in Railway Rails)

  • 장석재
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.123-133
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    • 2004
  • 레일 용접부에 존재하는 각종 결함을 검출하고 이에 대해 정량적으로 평가하는 것은 구조물 전체의 건전성 및 안정성 측면에서 대단히 중요하다. 현재 용접부 내부 결함 검색을 위하여 널리 사용되고 있는 초음파 검사법은 국내 및 국외의 경우 아직 레일에 대한 뚜렷한 평가기준이 제시되어 있지 않은 상태이다. 따라서 현장에서는 탐상기를 보유하고 있어도 이를 정확하게 사용하지 못하고 탐상 결과에 대해서도 합부를 판단하지 못하는 실무자들이 대부분이다. 이에 본고에서는 실무에 있어 현장 기술자들이 알아야 할 레일 용접부의 초음파 탐상에 대하여 첫째, 현재 발주처별 적용하고 있는 국내 궤도 공사 시방서의 문제점 및 개선방향 둘째, 철도 레일 용접부의 초음파 탐상 시험의 적용 방법에 대하여 논하고자 한다.

지중온도에 의한 사면의 거동 예측 (Estimation of Slope Behavior by Soil Temperature)

  • 장기태;한희수;유병선
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.407-418
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    • 2003
  • 지반의 풍화, 지하수의 유출입 및 대기온도의 변화 등, 사면 내 토립자의 물성을 변화시킬 수 있는 요인에 대한 영향과 이로 인한 사면의 파괴면을 예측할 수 있다면, 사면에 대한 장기 안정성을 확보하는데 도움을 줄 것이다. 사면의 거동에 영향을 미치는 여러 요인들 가운데, 지중 온도의 변화는 지하수 및 토립자의 물성을 변화시켜, 사면의 붕괴에 많은 영향을 끼치므로 사면내의 온도의 변화구간과 항온 구간을 구분할 수 있다면, 사면의 가상 파괴면을 예측할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 사면 현장에 설치된 상용계측기 및 광섬유를 이용한 계측기(FBG Sensor)의 사면 계측 데이터를 바탕으로, 사면 보강재의 변형에 의한 사면의 가상활동 파괴면의 추정과 지중온도가 변하지 않는 깊이인 항온심도의 결정, 그리고 이들의 연관성을 검토하였다. 본 연구의 검토결과, 사면 보강재에 의해 결정된 사면의 가상 파괴면과 지반 내 항온심도가 거의 일치하였으며, 지하수의 유무가 지반내 항온심도를 결정하는 중요한 요인임을 알 수 있었다.

Ultimate strength estimation of composite plates under combined in-plane and lateral pressure loads using two different numerical methods

  • Ghannadpour, S.A.M.;Shakeri, M.;Barvaj, A. Kurkaani
    • Steel and Composite Structures
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    • 제29권6호
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    • pp.785-802
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    • 2018
  • In this paper, two different computational methods, called Rayleigh-Ritz and collocation are developed to estimate the ultimate strength of composite plates. Progressive damage behavior of moderately thick composite laminated plates is studied under in-plane compressive load and uniform lateral pressure. The formulations of both methods are based on the concept of the principle of minimum potential energy. First order shear deformation theory and the assumption of large deflections are used to develop the equilibrium equations of laminated plates. Therefore, Newton-Raphson technique will be used to solve the obtained system of nonlinear algebraic equations. In Rayleigh-Ritz method, two degradation models called complete and region degradation models are used to estimate the degradation zone around the failure location. In the second method, a new energy based collocation technique is introduced in which the domain of the plate is discretized into the Legendre-Gauss-Lobatto points. In this new method, in addition to the two previous models, the new model named node degradation model will also be used in which the material properties of the area just around the failed node are reduced. To predict the failure location, Hashin failure criteria have been used and the corresponding material properties of the failed zone are reduced instantaneously. Approximation of the displacement fields is performed by suitable harmonic functions in the Rayleigh-Ritz method and by Legendre basis functions (LBFs) in the second method. Finally, the results will be calculated and discussions will be conducted on the methods.

The Effects of Elbow Joint Angle on the Mechanical Properties of the Common Extensor Tendon of the Humeral Epicondyle

  • Han, Jung-Soo
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권4호
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    • pp.582-591
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    • 2004
  • The purpose of this study was to determine the effects of elbow joint angle on mechanical properties, as represented by ultimate load, failure strain and elastic modulus, of bone-tendon specimens of common extensor tendon of the humeral epicondyle. Eight pairs of specimens were equally divided into two groups of 8 each, which selected arbitrarily from left or right side of each pair, positioned at 45$^{\circ}$ and 90$^{\circ}$ of elbow flexion and subjected to tension to failure in the physiological direction of the common extensor tendon. For comparison of the differences in the failure and elastic modulus between tendon and the bone-junction, data for both were evaluated individually. Significant reduction in ultimate load of bone-tendon specimens was shown to occur at 45$^{\circ}$. The values obtained from the bone-tendon junctions with regard to the failure strain were significant higher than those from tendon in both loading directions, but the largest failure strain at the bone-tendon junction was found at 45$^{\circ}$. The elastic modulus was found to decrease significantly at the bone-tendon junction when the loading direction switched from 90$^{\circ}$ to 45$^{\circ}$. Histological observation, after mechanical tensile tests, in both loading directions showed that failure occurred at the interface between tendon and uncalcified fibrocartilage in the thinnest fibrocartilage zone of the bone-tendon junction. We concluded that differences in measured mechanical properties are a consequence of varying the loading direction of the tendon across the bone-tendon specimen.

Analysis of post-failure response of sands using a critical state micropolar plasticity model

  • Manzari, Majid T.;Yonten, Karma
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제4권3호
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    • pp.187-206
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    • 2011
  • Accurate estimations of pre-failure deformations and post-failure responses of geostructures require that the simulation tool possesses at least three main ingredients: 1) a constitutive model that is able to describe the macroscopic stress-strain-strength behavior of soils subjected to complex stress/strain paths over a wide range of confining pressures and densities, 2) an embedded length scale that accounts for the intricate physical phenomena that occur at the grain size scale in the soil, and 3) a computational platform that allows the analysis to be carried out beyond the development of an initially "contained" failure zone in the soil. In this paper, a two-scale micropolar plasticity model will be used to incorporate all these ingredients. The model is implemented in a finite element platform that is based on the mechanics of micropolar continua. Appropriate finite elements are developed to couple displacement, micro-rotations, and pore-water pressure in form of $u_n-{\phi}_m$ and $u_n-p_m-{\phi}_m$ (n > m) elements for analysis of dry and saturated soils. Performance of the model is assessed in a biaxial compression test on a slightly heterogeneous specimen of sand. The role of micropolar component of the model on capturing the post-failure response of the soil is demonstrated.

철도사면파괴 원인 및 대책공법 적용을 위한 강도정수 결정 (Cause of Rall Road Slope Failure and Determination of Soil Strength for Remedy)

  • 이승현;김병일
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.25-31
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    • 2004
  • 철도사면은 예상치 못한 연약지반의 존재로 인해 붕괴될 수 있다. 이 연구는 철도사면의 파괴원인을 규명하고 대책공법 적용을 위한 강도정수를 결정하는데 그 목적이 있다. 사면파괴의 원인을 파악하기 위하여 시추조사, 콘관입시험, 현장베인시험 등이 수행되었다. 또한 연약지반의 강도정수를 구하기 위해 불교란상태로 시료를 채취하여 실내시험을 수행하였다. 현장원위치시험 및 실내시험 결과 사면 파괴의 원인은 과압밀점토의 점진적 파괴에 따른 연약지반 강도저하영역의 전파에 기인한 것으로 밝혀졌다.

Probabilistic analysis of anisotropic rock slope with reinforcement measures

  • Zoran Berisavljevic;Dusan Berisavljevic;Milos Marjanovic;Svetlana Melentijevic
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제34권3호
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    • pp.285-301
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    • 2023
  • During the construction of E75 highway through Grdelica gorge in Serbia, a major failure occurred in the zone of reinforced rock slope. Excavation was performed in highly anisotropic Paleozoic schist rock formation. The reinforcement consisted of the two rows of micropile wall with pre-stressed anchors. Forces in anchors were monitored with load cells while benchmarks were installed for superficial displacement measurements. The aim of the study is to investigate possible causes of instability considering different probability distributions of the strength of discontinuities and anchor bond strength by applying different optimization techniques for finding the critical failure surface. Even though the deterministic safety factor value is close to unity, the probability of failure is governed by variability of shear strength of anisotropic planes and optimization method used for locating the critical sliding surface. The Cuckoo search technique produces higher failure probabilities compared to the others. Depending on the assigned statistical distribution of input parameters, various performance functions of the factor of safety are obtained. The probability of failure is insensitive to the variation of bond strength. Different sampling techniques should yield similar results considering that the sufficient number of safety factor evaluations is chosen to achieve converged solution.

Earth-Rockfill Dam사면파괴에 대한 신뢰도 연구(I) (A Reliability Analysis of Slope Stability of Earth-Rockfill Dam)

  • 박현종;이인모
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제7권3호
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    • pp.21-32
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    • 1991
  • 본 연구에서는 복합 zone을 가진 rockfill dam성토 재료의 강도정수들과 core zone에서의 간극 수압의 불확정성을 고려할 수 있도록, 성토 재료의 공간적인 변화의 불확실성, 시료수의 제한에 의 한 불확정성에 실험실 결과와 현장 결과와의 차이에 따른 model 오차의 영향을 고려한 종합적인 설계변수들의 불확정성을 규명하였으며 core zone의 간극수압과 rockfill zone의 내부 마찰각을 bayeg 이론을 이용하여 불확정성을 Updating할 수 있는 방법을 제시하였다. 사면 안정 해석에서 시공직후 상, 하류, 만수위 상, 하류 수위, 급강하 시의 2차원 사면안정해석 과 end effect 영향을 고려한 3차원사면 안정해석을 하였다. 본 목적을 위하여 복합 zone을 가진 rockfill dam의 사면 안정해석에서 end effect의 영향을 고려한 3차원 사면안정해석 Program인 "ESTABL"을 개발하였으며, 파괴 사면의 강도정수와 간극수압의 변동계수를 구하는 프로그램 "COV", 복합 zone사면 안전율의 변동계수를 구하는 프로그램 "PCOV"을 개발하였다. 사면안정해석 결과 3차원안전율이 2차원안전율보다 약 200A정도 크게 나타나므로 end restraint 효과가 상당히 큼을 알 수 있다. 3차원사면안정은 근본적으로 system reliability 문제이 므로 안전율의 평균간보다 그 불확정성이 더 큰 영향을 미침을 보여준다. 또한 기초설계 치로 설계 를 마친후 시공중 혹은 추가로 각종 계측치가 있을 때 updating 이론을 이용하여 신뢰도를 증가시 킬 수 있음을 보여주며 강도계수의 변화에 의한 파괴확률의 변화는 점착력의 불확정성이 내부마찰 각의 불확정성보다 민감하게 영향을 미침을 보여준다.찰 각의 불확정성보다 민감하게 영향을 미침을 보여준다.

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바닥급기 시스템의 거주역 공조를 위한 설계 기법 및 에너지 절감 효과에 관한 연구 (A Study on Design Techniques and Effectiveness in Energy Saving of Occupied Zone in UFAD System)

  • 유기형;송규동
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.127-133
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    • 2007
  • Underfloor air distribution system is generally known to be more energy-saving and provide more comfort as compared with overhead air distribution system. In practice, however, some buildings to which underfloor air distribution system is applied have less effectiveness in saving energy and are getting dissatisfaction with cold draft caused by wind velocity of air distribution in terms of comfort. It is judged that such problems are due to failure to consider properties of underfloor air distribution system in applying it and identical design with the design standards for the existing overhead air distribution system. This study aims at introducing an air conditioning type of the occupied zone for underfloor all distribution system to see its effectiveness in saving energy for air conditioning of the occupied zone through a comparative simulation with the existing air conditioning type.