The brittle materials like rocks show complicated strain-softening behavior after the peak which is hard to model using the classical constitutive models based on the relation between strain and stress tensors. A kinematically constrained three-dimensional microplane constitutive model is developed for granite. The model is verified by fitting the experimented data of Westerly granite and Bonnet granite. The triaxial behavior of granite is well reproduced by the model as well as the uniaxial behavior. We studied the development of the fracture zone in granite during blasting impact using the model with the standard finite element method. All the results obtained from the microplane model developed are compared to those from the linear elasticity model which is commonly used in many researches and practices. It is found that the nonlinearity of rocks sigificantly affects the results of analysis.
Jointed rock mass can be analyzed by either continuum model or discontinuum model. Finite element method or finite difference method is mainly used for continuum modelling. Although discontinuum model is very attractive in analyzing the behavior of each block in jointed blocky rock masses, it has shortcomings such that it is difficult to investigate each joint exactly with the present technology and the amount of calculation in computer becomes trio excessive. Moreover, in case of the jointed blocky rock mass which has more than 2 dominant joint sets, it is impossible to model the behavior of each block. Therefore, a model such as ubiquitous joint model theory which assumes the rock mass as a continuum, is required. In the case of tunnels, unlike slopes, it is not easy to obtain safety factor by utilizing analysis method based on limit equilibrium method because it is difficult to assume the shape of failure surface in advance. For this reason, numerical analyses for tunnels have been limited to analyzing stability rather than in calculating the safety factor. In this study, the behavior of a tunnel excavated in jointed rock mass is analyzed numerically by using ubiquitous joint model which can incorporate 2 joint sets and a method to calculate safety factor of the tunnel numerically is presented. To this end, stress reduction technique is adopted.
Characterizations of Excavation Damage Zone (EDZ), which is hydro-mechanical degrading the host rock, are the important issues on the geological repository for the spent nuclear fuel. In the DECOVALEX 2019 project, Task G aimed to model the fractured rock numerically, describe the hydro-mechanical behavior of EDZ, and predict the change of the hydraulic factor during the lifetime of the geological repository. Task G prepared two-dimensional fractured rock model to compare the characteristics of each simulation tools in Work Package 1, validated the extended three-dimensional model using the TAS04 in-situ interference tests from Äspö Hard Rock Laboratory in Work Package 2, and applied the thermal and glacial loads to monitor the long-term hydro-mechanical response on the fractured rock in Work Package 3. Each modelling team adopted both Finite Element Method (FEM) and Discrete Element Method (DEM) to simulate the hydro-mechanical behavior of the fracture rock, and added the various approaches to describe the EDZ and fracture geometry which are appropriate to each simulation method. Therefore, this research can introduce a variety of numerical approaches and considerations to model the geological repository for the spent nuclear fuel in the crystalline fractured rock.
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
/
v.24
no.4
/
pp.23-29
/
2017
The packaged optical fiber Bragg grating sensors which were networked by multiplexing the Bragg grating sensors with WDM technology were investigated in application for the structural health monitoring of the marine trestle structure transporting the ship. The optical fiber Bragg grating sensor was packaged in a cylindrical shape made of aluminum tubes. Furthermore, after the packaged optical fiber sensor was inserted in polymeric tube, the epoxy was filled inside the tube so that the sensor has resistance and durability against sea water. The packaged optical fiber sensor component was investigated under 0.2 MPa of hydraulic pressure and was found to be robust. The number and location of Bragg gratings attached at the trestle were determined where the trestle was subject to high displacement obtained by the finite element simulation. Strain of the part in the trestle being subjected to the maximum load was analyzed to be ${\sim}1000{\mu}{\varepsilon}$ and thus shift in Bragg wavelength of the sensor caused by the maximum load of the trestle was found to be ~1,200 pm. According to results of the finite element analysis, the Bragg wavelength spacings of the sensors were determined to have 3~5 nm without overlapping of grating wavelengths between sensors when the trestle was under loads and thus 50 of the grating sensors with each module consisting of 5 sensors could be networked within 150 nm optical window at 1550 nm wavelength of the Bragg wavelength interrogator. Shifts in Bragg wavelength of the 5 packaged optical fiber sensors attached at the mock trestle unit were well interrogated by the grating interrogator which used the optical fiber loop mirror, and the maximum strain rate was measured to be about $235.650{\mu}{\varepsilon}$. The modelling result of the sensor packaging and networking was in good agreements with experimental result each other.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
/
v.1
no.1
/
pp.31-39
/
1997
This paper is on the vibration control of access floor on the frames of reinforced structure. In this study, the horizontal anti-vibration system using precise spring damper was developed and modeling and vibration analysis of the RC structure was performed for the control of horizontal vibration coused by machinery and worker's moving. Experiment was done in three cases, no damper at the RC structures, dampers connecting pedestal to pedestal and pedestal to the structure, for the investigation of the effect of the system on disigned RC structure. For each experiment, the occeleration responses on slab and access floor after giving impact wave and external vibration were measured. It was shown that the magnitude of resonance response of the system with dampers are smaller than without damper and the resonance peak also partly moved to low-frequency range. Furthermore. It was shown that the acceleration components of the system with domoers decreased greatly in high-frequency range and the system was very much effective especially for external vibration. In order to verify the anti-vibration effect of the developed system, the vibration analysis was also done for the system by using the finite element modelling. The analysis results was in good agreement with experimental results. Thus, It is concluded that this study is useful for the design of precise anti-vibration system and micro-vibration control of concrete structures.
Electrical resistivity monitoring methods were adopted to detect groundwater table change in alluvium. Numerical modelling test using finite element method(FEM) and field resisfivity monitoring were conducted in the study. The field monitoring data were acquired in the alluvium deposit site in Jeong-Dong Ri, Geum River where pumping test had been conducted continuously for 20 days to make artificial changes of groundwater table. The unit distance of the electrode array was 4m and 21 fixed electrodes were applied in numerical calculation and field data acquisition. "Modified Wenner" and dipole-dipole array configurations were used in the study. The models used in two-dimensional numerical test were designed on the basis of the simplifving geological model of the alluvium in Jeong Dong Ri, Geum River. Numerical test results show that the apparent resistivity pseudosections were changed in the vicinity of the pootion where groundwater table was changed. Furthermore, there are some apparent resistivity changes in the boundary between aquifer and crystalline basement rock which overlays the aquifer. The field monitoring data also give similar results which were observed in numerical tests. From the numerical test using FEM and field resistivity monitoring observations in alluvium site of Geum River, the electrical monitoring method is proved to be a useful tool for detecting groundwater behavior including groundwater table change. There are some limitations, however, in the application of the resistivity method only because the change of groundwater table does not give enough variations in the apparent resistivity pseudosections to estimate the amount of groundwater table change. For the improved detection of groundwater table changes, it is desirable to combine the resistivity method with other geophysical methods that reveal the underground image such as high-resolution seismic and/or ground penetrating radar surveys.
We have developed an inversion code for three-dimensional (3D) resistivity tomography including the anisotropy effect. The algorithm is based on the finite element approximations for the forward modelling and Active Constraint Balancing method is adopted to enhance the resolving power of the smoothness constraint least-squares inversion. Using numerical experiments, we have shown that anisotropic inversion is viable to get an accurate image of the subsurface when the subsurface shows strong electrical anisotropy. Moreover, anisotropy can be used as additional information in the interpretation of subsurface. This algorithm was also applied to the field dataset acquired in the abandoned old mine area, where a high-rise apartment block has been built up over a mining tunnel. The main purpose of the investigation was to evaluate the safety analysis of the building due to old mining activities. Strong electrical anisotropy has been observed and it was proven to be caused by geological setting of the site. To handle the anisotropy problem, field data were inverted by a 3D anisotropic tomography algorithm and we could obtain 3D subsurface images, which matches well with geology mapping observations. The inversion results have been used to provide the subsurface model for the safety analysis in rock engineering and we could assure the residents that the apartment has no problem in its safety after the completion of investigation works.
It has been known that rockbolt is one of important supports improving the support capacity with shotcrete in NATM tunnel. Also, it is necessary for the inclined system bolting to enhance the efficiency of installation in case of a narrow space such as cross passage and enlargement tunnel. However, there is no profound technical study for the effect of inclined rockbolt of systematic installation on the support mechanism and ground behaviour in NATM tunnel. In this study, the effects of the length and installation angle of rockbolt on the characteristics of support and ground reinforcement were analyzed by using 3D finite element numerical study. Through the numerical results for the parametric modelling of inclined rockbolt, the characteristics of mechanical behaviors between the axial force of rockbolt and the effect of ground reinforcement in regard to the various factors of the length and installation angle of rockbolt were verified and reviewed thoroughly. Also, it was shown that the installation angle of rockbolt for enhancing the arching effect in NATM tunnel was $45^{\circ}$, and the difference of the reinforcing effect for support between the installation angles of $75^{\circ}$ and $90^{\circ}$ was insignificant. The additional numerical studies for various condition would be carried out for practical design guideline of inclined rockbolt.
Kim, Sung-Hee;Jeon, Young-Jin;Kim, Jeong-Sub;Lee, Cheol-Ju
Journal of the Korean GEO-environmental Society
/
v.18
no.5
/
pp.5-16
/
2017
In the present work, a number of advanced three-dimensional (3D) parametric finite element numerical analyses have been conducted to study the behaviour of a single pile in consolidating ground from coupled consolidation analyses. A single pile with typical minimum and maximum ranges of fill height and clay stiffness has been modelled. The computed results demonstrate that the higher the height of the fill above the clay surface and the smaller the stiffness of the clay, the higher the dragloads and the negative skin friction-induced pile settlements. It has been found that the development of dragloads and pile settlement is more governed by the stiffness of the clay rather than the height of the fill. Positive shaft resistance is mobilised only after the average degree of consolidation is larger than 50%. Although the pile is installed when the degree of consolidation is 50% or more, relatively large negative skin friction can nevertheless develop on the pile. On the other hand, when a load is applied on the pile experiencing an increase in the negative skin friction with time during consolidation, the pile undergoes a large increase in the final settlement of up to 95% compared to that of a pile without axial load on the pile head. The allowable pile capacity when there is negative skin friction on the pile is reduced by about 4-11% compared to a pile without negative skin friction.
In the present work, a number of advanced three-dimensional (3D) parametric finite element numerical analyses have been conducted to study the behaviour of single piles and pile groups in consolidating ground from coupled consolidation analyses. Single piles, $4{\times}4$ and $6{\times}6$ piles inside groups with a spacing of 2.5D were considered, where D is the pile diameter. It has been found that dragload and downdrag on the piles developed rather quickly at the early stage of consolidation. However, when the degree of consolidation was more than 50~75%, only little increases of dragload and downdrag were induced on the pile. Negative Skin Friction (NSF) on the pile in the fill layer was mobilised quickly and remained constant throughout further consolidation. The development of NSF is influenced both by the relative shear displacements at the pile-soil interface and the vertical effective soil stresses during consolidation. The former governed the early stage of consolidation and the latter affected the later stage of consolidation. The vertical effective soil stresses adjacent to the piles were reduced due to the shear stress transfer at the pile-soil interface, in particular for piles inside the pile groups. The range of NSF influence zone concerning the reductions of the effective vertical soil stresses was about 20D measured from the piles in the horizontal direction. On the contrary, the effective horizontal soil stresses acting on the piles were similar to those at the far field.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.