Korea is considered to be a seasonal frozen soil area that is thawed in the spring, and most of the area is frozen in winter as to the characteristic of geography. In the current design codes for anti-freezing layer, the thickness of anti freezing layer is calculated by freezing depth against the temperature condition. Therefore, they have a tendency of over-design and uniform thickness without the considerations of thermal stability, bearing capacity and frost susceptibility of materials. So, it is essential for studying the appropriateness and bearing capacity besides the seasonal and mechanical properties of pavement materials to take a appropriate and reasonable design of the road structure. In this research, the evaluation of frost susceptibility on subgrade, ant-freezing layer, sub base was conducted by means of the mechanical property test and laboratory field road model downed scale experiment. The temperature, heaving amount, heaving pressure and unfrozen water contents of soil samples, the subgrade, anti-freezing layer, sub base soils of highway construction site, were measured to determine the frost susceptibility.
본 논문에서는 기초지반의 강성이 블록식 보강토 옹벽의 거동에 미치는 영향에 대한 내용을 다루었다. 기초지반의 강성이 블록식 보강토 옹벽의 거동에 미치는 근본적인 메카니즘을 고찰하기 위해 보강토 옹벽에 대한 축소모형실험을 수행하였으며 축소모형실험 결과의 타당성을 검토하고 모형실험에서 다룰 수 없었던 다양한 조건을 고려함과 아울러서 현장옹벽 응력수준의 거동을 고찰하기 위해 가상의 현장옹벽에 대해 유한요소해석을 이용한 매개변수 연구를 수행하였다. 모형실험 및 유한요소해석 결과에 의하면 기초지반의 강성이 감소할수록 벽체의 변위는 현저히 증가하며, 이러한 벽체변위 증가 현상은 보강토체 내부변형보다는 보강토체의 강체 거동으로 인해 야기되는 메카니즘을 보이는 것으로 나타나 기초지반에 관련된 문제를 외적안정성의 개념에서 다루고 있는 현 설계기준은 타당한 것으로 나타났다. 본 논문에서는 모형실험 및 유한요소해석 결과를 종합하여 실무적 측면에서의 중요성을 다각적으로 고찰하였다.
Suryanarayana, Ch.;Satyanarayana, B.;Ramji, K.;Rao, M. Nageswara
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제2권4호
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pp.185-194
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2010
A pumpjet propulsor (PJP) was designed for an underwater body (UWB) with axi-symmetric configuration. Its performance was predicted through CFD study and models were manufactured. The propulsor design was evaluated for its propulsion characteristics through model tests conducted in a Wind Tunnel (WT). In the concluding part of the study, evaluation of the cavitation performance of the pumpjet was undertaken in a cavitation tunnel (CT). In order to assess the cavitation free operation speeds and depths of the body, cavitation tests of the PJP were carried out in behind condition to determine the inception cavitation numbers for rotor, stator and cowl. The model test results obtained were corrected for full scale Reynolds number and subsequently analyzed for cavitation inception speeds at different operating depths. From model tests it was also found that the cavitation inception of the rotor takes place on the tip face side at higher advance ratios and cavitation shifts towards the suction side as the RPS increases whereas the stator and cowl are free from cavitation.
The Maanshan Bridge over Yangtze River in China is a new long-span suspension bridge with double main spans of $2{\times}1080m$ and a closed streamline cross-section of single box deck. The flutter and buffeting performances were investigated via wind tunnel tests of a full bridge aeroelastic model at a geometric scale of 1:211. The tests were conducted in both smooth wind and simulated boundary layer wind fields. Emphasis is placed on studying the interference effect of adjacent span via installing a wind deflector and a wind separating board to shelter one span of the bridge model from incoming flow. Issues related to effects of mid-tower stiffness and deck supporting conditions are also discussed. The testing results show that flutter critical wind velocities in smooth flow, with a wind deflector, are remarkably lower than those without. In turbulent wind, torsional and vertical standard deviations for the deck responses at midspan in testing cases without wind deflector are generally less than those at the midspan exposed to wind in testing cases with wind deflector, respectively. When double main spans are exposed to turbulent wind, the existence of either span is a mass damper to the other. Furthermore, both effects of mid-tower stiffness and deck supporting conditions at the middle tower on the flutter and buffeting performances of the Maanshan Bridge are unremarkable.
본 논문에서는 숏크리트 라이닝 충간 부착성이 숏크리트 라이닝의 하중지지력에 미치는 영향에 대한 내용을 다루었다. 이를 위해 축소 모형시험과 유한요소해석을 병행하여 더블쉘 터널 시공시 숏크리트 충간 부착성과 숏크리트 라이닝의 하중지지 특성과의 관계를 알아보았다. 연구결과 NATM의 더블쉘 구소와 같이 라이닝 층간 부착이 확보되지 않는 경우에는 이완하중 작용시 응력이 집중되는 경향을 보이는 것으로 나타났으며, 토피고 증가에 따라 그 차이가 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 종합하여 설계와 시공시 고려하여야 할 주안점을 제시하였다.
The wind load is always the dominant load of cooling tower due to its large size, complex geometry and thin-wall structure. At present, when computing the wind-induced response of the large-scale cooling tower, the wind pressure distribution is obtained based on code regulations, wind tunnel test or computational fluid dynamic (CFD) analysis, and then is imposed on the tower structure. However, such method fails to consider the change of the wind load with the deformation of cooling tower, which may result in error of the wind load. In this paper, the analysis of the large cooling tower based on the iterative method for wind pressure is studied, in which the advantages of CFD and finite element method (FEM) are combined in order to improve the accuracy. The comparative study of the results obtained from the code regulations and iterative method is conducted. The results show that with the increase of the mean wind speed, the difference between the methods becomes bigger. On the other hand, based on the design of experiment (DOE), an approximate model is built for the optimal design of the large-scale cooling tower by a two-level optimization strategy, which makes use of code-based design method and the proposed iterative method. The results of the numerical example demonstrate the feasibility and efficiency of the proposed method.
Top Base Foundation(TBF) is a stabilization method for light weight structures particularly in the soft ground. It is widely used for the increment of bearing capacity and restraining settlement of foundations when the bearing capacity of ground is not enough. However, when the design values from exiting Japanese standard are compared with the observation values from the field measurement, the bearing capacity of exiting standard estimated smaller For this reason, it is necessary to establish more reasonable prediction technique considering to understand the behavior of TBF in soft ground. In this study, 1/5 scale model tests were performed in the laboratory. Also, full scale tests were carried out in order to investigate the behavior of TBF with various shapes. In addition, about 100 sites measurement data were evaluated to investigate the behavior of TBF in various ground conditions. Based on the results of the model tests and field measurement data, it was possible to establish more reasonable the bearing capacity equation of TBF considering various N-value of soil, the effect of underground water and failure shapes.
A small scale model reinforced soil wall was constructed in a laboratory to investigate role of the wall facing and the effect of construction sequence on the wall. A panel type facing system and a block facing system are introduced for test. These two different types of facing adapt different construction procedure. The model wall is built with geogrid reinforcement, sand, and the facings on rigid surface. The model wall is instrumented with earth pressure gauges, LVDTs, and strain gauges. It is found in this study that the reinforced soil wall system built with geogrids and panel type facing system be the safest reinforced soil wall ever compared to the block type facing. Thus, it is recommended that study for the wall system be necessary for further wide usage in the future.
본 연구에서는 철근콘크리트(reinforced connote) 구조물에 대해 발파해체 축소모형실험을 수행하고 이를 전산실험결과와 비교하였다. 적용된 발파해체 공법은 파괴거동을 비교적 쉽게 확인할 수 있는 점진붕괴공법이며, 차원해석(Hobbs(1969))을 실시하여 축소모형실험에 적용될 강도특성을 계산하였다. 이에 따라 석고, 모래, 물의 혼합하여 콘크리트를 대용할 재료로 사용하였으며, 연성을 지니며 축소강도가 철근과 유사한 땜용 납선을 철근 대용 재료로 사용하였다. 이 때 모래와 석고의 중량 비를 다양하게 변화시키면서 이에 따른 강도의 변화를 측정하고 최적의 강도 값을 갖는 배합 비를 결정하여 사용하였다. 모형의 제작은 실내에서 미리 양생된 부재들을 현장으로 옮겨 연결부만을 타설하여 일체화시키는 방법으로 구조물을 축조하였다. 축소모형실험을 전산실험결과와 비교하기 위하여 요소의 파괴거동을 육안으로 확인할 수 있는 개별요소법에 의해 수행되는 상용코드인 PFC2D(Particle Flow Code 2-Dimension)를 사용하여 전산해석을 수행하였다. 먼저 3차원 무근 콘크리트 라멘 구조의 모형을 설계하고 그 축소모형을 발파해체하여 거동을 촬영하였다. 이를 전산실험결과와 비교하여 2차원 해석의 한계는 존재하나 대체로 유사한 형태의 거동을 보임을 알 수 있었다. 그리고, 무근 콘크리트 라멘 구조 해석의 경험과 철근콘크리트 보의 실내 굴곡실험결과를 근거로 하여 철근콘크리트 구조모형의 발파해체 사전해석을 실시하였다. 그 결과, 2차원 해석이라는 한계에도 불구하고 900ms 까지는 거의 유사한 거동을 보이며 붕괴됨을 확인하였다.
기존의 구조물 또는 서비스에 근접한 터널굴착이 지상공간의 부족으로 인해 종종 도심지에서 이루어지며, 이러한 터널굴착으로 발생하는 지반변위가 인접한 구조물에 손상을 발생시킨다. 본 연구는 근거리 사진계측을 이용한 2차원 모형 파일-지반-터널굴착 실험에 초점을 두었다. 실험장비 및 절차와 더불어 마찰이 있는 사질토 지반으로 간주하는 알루미늄 봉의 특성에 대해서 소개하였다. 실험결과, VMS와 EngVis 프로그램을 이용한 포토 이미지 프로세스는 터널굴착으로 인한 파일 선단부의 거동을 측정하는데 유용한 도구임을 잘 보여 주었다. 결론적으로 사진계측기술을 이용한 실내모형실험을 통해 영향권과 관련된 파일 선단부의 거동 데이터를 생성할 수 있다. 본 연구는 사질토 지반에서 터널굴착으로 인한 정규화 된 파일 선단부의 침하를 근간으로 하는 영향권을 제시한다. 이러한 영향권은 실내모형실험과 수치해석을 통해 규명하였다. 모형실험으로부터 정규화 된 파일 선단부의 거동은 수치해석 결과와 잘 일치하였다. 본 논문에서 제시된 영향권은 계획단계에서 터널시공 위치를 선정하는데 유용할 것으로 판단되나, 지반조건을 고려하는 실제 상황에 적용끈기 위해서는 모형파일과 모형터널의 크기에 대한 축척을 실제크기와 맞게 조정해야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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