Lining이 타설되기 이전의 unlink 안정 문제를 야기시킬 수 있으며 이 구조물의 역학적 상호작용에 관한 unlined 터널의 3차원적 거동에 관한 원 탄소성 유한요소해석 프로그램을 기초의 극한 지지력, 지반과 터널주컴퓨터 해석 결과를 고찰하여 정방형 unlined 터널은 기초의 극한 지지력을 기초의 형상이나 근입깊이 등에 의해 치하는 터널은 터널의 축방향으로 발생하는 응력의 크기는 정방형 기초 위치와 음력의 종류에 따라 다른 것으로 상호작용의 정도에 따라 다름을 볼 수 있었다.
The rapid urbanization in Pakistan is creating a shortage of sustainable construction sites with good soil conditions. Attempts have been made to use rice husk ash (RHA) in concrete industry of Pakistan, however, limited literature is available on its potential to improve local soils. This paper presents an experimental study on engineering properties of low and high plastic cohesive soils blended with 0-20% RHA by dry weight of soil. The decrease in plasticity index and shrinkage ratio indicates a reduction in swell potential of RHA treated cohesive soils which is beneficial for problems related to placing pavements and footings on such soils. It is also observed that the increased formation of pozzolanic products within the pore spaces of soil from physicochemical changes transforms RHA treated soils to a compact mass which decreases both total settlement and rate of settlement. A notable increase in friction angle with increase in RHA up to 16% was also observed in direct shear tests. It is concluded that RHA treatment is a cost-effective and sustainable alternate to deal with problematic local cohesive soils in agro-based developing countries like Pakistan.
Shell foundations have been employed as an alternative for the conventional flat shallow foundations and have proven to provide economical advantage. They have shown considerably improved performance in terms of ultimate capacity and settlement characteristics. However, despite conical shell foundations are frequently used in industry, the theoretical solutions for bearing capacity of these footings are available for only triangular shell strip foundations. The benefits in design aspects can be achieved through theoretical solutions considering shell geometry. The engineering behavior of a conical shell foundation on mixed soils was investigated experimentally and theoretically in this study. The failure mechanism was obtained by conducting laboratory model tests. Based on that, the theoretical solution of bearing capacity was developed and validated with experimental results, in terms of the internal angle of the cone. In comparison to the circular flat foundation, the results show 15% increase of ultimate load and 51% decrease of settlement at an angle of intersection of $120^{\circ}$. Based on the results, the design chart of modified bearing capacity coefficients for conical shell foundation is proposed.
Blandon, Carlos A.;Smith-Pardo, J. Paul;Ortiz, Albert
Earthquakes and Structures
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제8권3호
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pp.591-617
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2015
Standards for seismic assessment and retrofitting of buildings provide deformation limit states for structural members and connections. However, in order to perform fully consistent performance-based seismic analyses of soil-structure systems; deformation limit states must also be available for foundations that are vulnerable to nonlinear actions. Because such limit states have never been established in the past, a laboratory testing program was conducted to study the rotational capacity of small-scale foundation models under combined axial load and moment. Fourteen displacement-controlled monotonic and cyclic tests were performed using a cohesionless soil contained in a $2.0{\times}2.0{\times}1.2m$ container box. It was found that the foundation models exhibited a stable hysteretic behavior for imposed rotations exceeding 0.06 rad and that the measured foundation moment capacity complied well with Meyerhof's equivalent width concept. Simplified code-based soil-structure analyses of an 8-story building under an array of strong ground motions were also conducted to preliminary evaluate the implication of finite rotational capacity of vulnerable foundations. It was found that for the same soil as that of the experimental program foundations would have a deformation capacity that far exceeds the imposed rotational demands under the lateral load resisting members so yielding of the soil may constitute a reliable source of energy dissipation for the system.
Prathap Kumar, M.T.;Ramesh, H.N.;Raghavebdra Rao, M.V.;Asha, M.
Geomechanics and Engineering
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제2권1호
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pp.29-44
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2010
Vertical vibration tests were conducted using model footings of different size and mass resting on the surface of finite sand layer with different height to width ratios which was underlain by either rigid concrete base, under both dry and saturated condition. The effect of saturation on the damping ratio of finite sand stratum underlain by a rigid base has been verified and compared with the results obtained for the case of finite dry sand stratum underlain by the rigid base. Comparison of results of the experimental study showed that the damping in both the cases is less than 10%. The damping ratio obtained for finite saturated sand stratum is marginally lower than that obtained on finite dry sand stratum at H/B ratio of 0.5. The difference between the two cases becomes significant when the H/B ratio increases to 3.0, indicating the significant influence of soil moisture on damping ratio of foundation- soil system with increase in the thickness of the finite sand stratum. Comparison of the predicted damping ratio for a homogeneous sand stratum with the experimental damping ratio obtained corresponding to the height to width ratio of 3.0 of the finite sand stratum underlain by the rigid concrete base indicates a significant reduction in damping ratio of the foundation-soil system for both the cases.
Ali Murtaza Rasool;Fawad S. Niazi;Tauqir Ahmed;Mubashir Aziz
Geomechanics and Engineering
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제33권5호
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pp.507-518
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2023
The effects of various supporting arrangements have been investigated on an excavation support system using a numerical tool. The purpose of providing different supporting arrangements was to limit the pile wall deflection in the range of 0.5% to 1% of the excavation depth. Firstly, a deep excavation supported by sheet pile wall was modeled and the effects of sheet pile wall thickness, excavation depth and distance to adjacent footings from sheet pile wall face were explored on the soil deformation and wall deflection. Further analysis was performed considering six different arrangements of tieback anchors and struts in order to limit the wall deflections. Case-01 represents the basic excavation geometry supported by sheet pile wall only. In Case-02, sheet pile wall was supported by struts. Case-03 is a sheet pile wall supported by tieback anchors. Likewise, for the Cases 04, 05 and 06, different arrangements of struts and tieback anchors were used. Finally, the effects of different supporting arrangements on soil deformation, sheet pile wall deflection, bending moments and anchor forces have been presented.
본 논문은 준강성 보강재를 수직방향으로 설치함으로써 연약지반을 개량할 수 있는 장래 현장에서 유용하게 사용될 보강토방법을 제시하였다. 실내모형실험은 보강재를 연약한 사질토층에 수직방향으로 설치하고 그 상부에 두 종류의 모형얕은기초를 축조한 후 보강되지 않은 사질토층과 보강된 사질토층에 대한 지지력을 비교하였다. 또한 보강재표면의 거칠기에 따른 효과와 보강재의 길이, 설치간격, 측면 보강범위와 사질토의 초기상대밀도에 따른 극한지지팩의 증가에 대하여 평가하였다. 실험결과 상대밀도가 낮게나 중간 정도인 사질토층에 보강재를 수직방향으로 설치하였을 때 극한지지력이 상당량 증가됨을 알 수 있었다.
성능보장설계는 교각이 완전한 소성회전성능을 발휘할 때까지 다른 구조요소들과 교각 자체가 취성파괴 되지 않도록 설계하여 교량 전체 시스템의 연성파괴를 보장하기 위한 것으로서, 현행 도로교설계기준에는 명시적으로 규정되어 있지 않으나 대부분의 외국 교량내진설계기준에 채택되어 있다. 성능보장설계에서는 철근콘크리트 교각의 휨 초과강도를 구하고 이를 변환한 전단력을 교각, 기초, 말뚝에 작용하는 횡하중 설계전단력으로 결정하여 교각의 전단설계, 기초설계, 말뚝설계를 수행하도록 규정한다. 이 때 교각의 최대 소성모멘트를 결정하는 방법은 설계기준별로 각기 다른데, 이는 각 국의 재료 시공환경이 다르기 때문이다. 본 연구에서는 국내에서 사용하는 철근의 인장강도 측정치 3,407개와 콘크리트 압축강도 측정치 5,405개의 분석을 통하여 재료 초과강도계수를 제안하였고, 이를 적용하여 휨 초과강도를 결정하는 방법을 제시하였으며, 1,500개의 교각단면에 대한 모멘트-곡률 해석을 수행한 후 통계분석을 통하여 우리나라 실정에 적합한 초과강도계수를 제안하였다.
평판재하시험으로 부터 실제 기초지반의 지지력 및 침하량을 산정할 때, 재하판과 실제기초의 크기가 상이하므로 인해 일어나는 영향, 즉 Scale effect가 고려되어야 한다. 본 논문에서는 재하폭에 따른 지지력 및 침하량의 변화특성을 분석하기 위해 5종류의 모형기초지반을 형성하고, 크기가 각각 l0cm, 15cm, 20cm, 25cm인 4가지 크기의 정사각형 평판으로 재하시험을 실시하여 재하폭에 따른 지지력 및 침하 특성을 분석하였다. 재하시험을 실시하여 분석한 결과, 순수모래 지반에서는 재하폭이 커지면 극한지지력은 증가하였으나 Scale effect에 관한 기존의 식과 같이 비례적으로 증가하지는 않았고, 순수점토 지반에서도 재하폭이 커지면 극한지지력은 약간 증가하여 재하폭에 무관하지 않은 것으로 나타났다. 또한 재하폭과 침하량의 관계를 보면 순수모래 지반은 재하폭이 커지면 침하량은 증가하였으나 Terzaghi and Peck(1967)의 실험식에 의한 값만큼 증가하지는 않았으며, 순수점토 지반에서도 재하폭이 커지면 침하량은 증가하였으나 Scale effect에 관한 기존의 식과 같이 비례적으로 증가하지는 않았다.
얕은기초의 침하해석에 관련된 토질정수, 하중 및 지층구조는 많은 불확실성을 내포하고 있어 확률적 특성을 고려한 해석이 필요하다. 본 연구는 Monte Carlo Method를 이용하여 독립후팅들로 구성된 얕은기초의 침하에 관한 확률론적 해석을 하였다. 변수의 불확실성을 고려하기 위하여 토질정수와 하중은 정규분포의 확률변수로 가정하여 독립후팅의 침하평균 및 변동계수를 구하고 각 독립후팅의 침하도 정규분포하는 것으로 가정하였다. 또한 지반내에 존재할 수 있는 연약토질 포켓 (soft soil pocket)의 확률을 고려한 각 독립후팅의 침하는 Markov process를 따르는 것으로 하였다. 이와같은 각 변수들의 변화에 따라 최대침하와 부등칭하의 허용한계 초과확률에 대한 민감도분석을 하였으며, 얕은기초의 침하해석은 각 변수의 불확실성과 지반조건을 고려하는 것이 타당하다고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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