대심도 연약지반에 설치되는 말뚝은 말뚝의 길이가 길어져 지반지지력이 크므로 극한 지지력의 확인이 힘들고, 부마찰력에 의해 큰 잔류하중이 발생하기 때문에 하중전이시험을 수행하더라도 정확한 하중전이곡선을 산정하기 어렵다. 본 연구에서는 연약지반에 설치된 PHC 항타 말뚝을 대상으로 선단지지력과 주면마찰력을 분리측정할 수 있고 극한 지지력을 확인하기 용이한 하중전이 양방향 재하시험을 수행하였다. 말뚝설치 직후부터 말뚝변형률을 지속적으로 계측하여 잔류하중을 결정하였다. 잔류하중의 영향을 고려하여 참지지력과 참 하중-변위 곡선을 분석하였다. 이를 바탕으로 잔류하중이 포함된 주면마찰력에 대한 하중-변위 거동모형을 제안하였다. 결과적으로, 점토지반에 설치되는 장대말뚝의 재하실험 결과에 대한 정확한 분석을 위해서는 잔류하중을 고려하여야 한다는 것을 입증하였다.
본 연구는 농경유역 중소하천의 주요 지점에서 실측된 현장자료를 사용하여 유량과 총유사량 관계곡선과 이들 간의 관계식을 유도한다. 실측치 총유사량 자료는 수심평균농도와 하상에서 각각의 부유사와 소류사 채취기(DH-48, D-74 및 BLH-84, BL-84)에 의해 채집된 시료를 건조 또는 여과법, 체분석에 의한 입도분포곡선을 통해 얻은 부유사량에 소류사량을 합하여 얻었다. 이들 현장자료는 농경유역 논산수계 내 4개 대상하천의 국가-지방하천 수로구간 7개 측점에서 2012년 8월부터 2014년 9월까지 측정되었다. 그 결과, 유량과 총유사량에 대한 관계곡선과 관계식은 현장측정 자료군의 분포특성을 분석함으로써 멱함수형으로 유도하였으며, 이들 관계식은 수공 유사공학의 이론적 연구뿐만 아니라 실무적 응용에 있어 세굴, 퇴적 및 이송을 해석하는데 유용한 도구로 사용될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 지반의 상대다짐도(RC)와 매입말뚝의 근입비에 따른 하중-침하 거동을 연구하기 위하여 모형실험과 하중전이 함수를 이용한 해석을 수행하였다. 모형시험에서 말뚝은 근입비(L/D)를 15, 20, 25로 설치하였고, 지반의 상대다짐도를 85%, 95%로 각각 조성하였으며 말뚝주면은 시멘트를 주입하였다. 본 논문은 매입말뚝의 해석을 위하여 Vijayvergia의 하중전이 모델, Castelli 모델, Gwizdala의 탄소성-완전소성 모델, coyle의 제안식 등을 사용하여 실험결과와 비교하였으며, 매입말뚝의 하중-침하 거동을 예측하는데 가장 적합한 하중전이 방법을 제안하였다. 하중전이 함수에 의한 지지력 예측 결과 매입말뚝의 극한 지지력은 Coyle의 제안식이 실측값에 가장 근접한 것으로 나타났으며, 초기 하중-침하 거동은 Castelli에 의한 함수가 가장 유사하게 하중-침하 거동을 평가하는 것으로 나타났다. 매입말뚝의 축하중 해석결과 하중전이법에 의해 평가된 주면마찰력이 실측값보다 과소평가 되는 것으로 나타났다.
물성치와 하중-변위곡선을 일대일 대응 시킬 수 있는 함수를 생성함으로써, 미지 재료에 대한 압입시험 데이터로부터 바로 재료물성을 찾는 압입물성평가 기법을 제시했다. 원뿔형 압입 유한요소해석으로 압입자 중심각이 압입 하중-변위 곡선에 주는 영향을 살펴 보았다. 이로부터 한 압입자 중심각에 대해 같은 Kick's law 계수 C를 갖는 두 재료들이 압입자 중심각이 변하면 서로 다른 C 값들을 가짐을 확인했다. 이어 영률, 항복강도, 변형경화지수와 하중-변위곡선 사이의 상관관계들을 분석하고, 항복변형률이 변형경화 지수와 더불어 중요한 변수임을 확인했다. 이 두 특성들을 바탕으로 이중원뿔형 압입 물성평가 수식들을 작성했다. 1회 압입 후 재료의 영률을 평가하고, 두 압입자를 이용해 얻은 하중-변위 곡선들로부터 곡률계수들을 구해 항복변형률과 변형경화 지수를 구했다. 제시된 물성평가법은 압입 하중-변위곡선들로부터, 압입자 물성과 선단반경에 상관없이, 평균오차 2% 내에서 재료 물성값들을 준다.
본 연구에서는 상재하중을 적용한 굴착모형실험을 통하여 상재하중 적용으로 인한 굴착단계별, 벽체강성 및 지반조건에 따른 토류벽체의 수평변위, 배면지반 지표침하, 토류벽체에 적용되는 토압변화 및 분포에 대하여 실험결과치, 이론치 및 현장자료 분석치와 상호비교, 분석하여 상재하중 적용에 의한 영향을 규명하였다. 그 결과 상재하중이 적용된 모형지반에서의 지표침하곡선 형태는 상재하중 미 적용시 지표침하 곡선형태의 정규확률 분포곡선과 달리 상재하중 중앙 부분이 최대 침하를 일으키는 포물선 형태의 침하를 보이고 있으며, 굴착단계별 상재하중 적용으로 인한 벽체최대수평변위는 최종굴착시에 0.8H(보:굴착깊이) 지점에서 벽체의 최대수평변위가 발생하였으며, 상재하중 적용에 따른 벽체변위량의 증가범위는 벽체상부로부터 하중이격거리에 2배의 깊이까지 증가범위를 보였다. 또한, 굴착단계별 지표면의 침하로 인한 기초판의 각 변위는 최종단계에서의 각 변위가 가장 크게 발생하였고, 벽체강성별로는 두께 4mm(유연계수 ${\rho}\;:480m^3/t$) 벽체가 두께 9mm(유연계수 ${\rho}\;: 40m^3/t$)보다 최대 3배 이상 발생하고 있어 벽체강성의 영향이 매우 큼을 알 수 있다.
The observation and Studies on the two stations in the Ansung river are included that were justified types of Bed-materials movement and were estimated loads volume of sediment applied by sediment rating curve and/or drivel formulars according to both stream conditions. The results of evaluation for above purpose are given as follows 1) Drived formulas for sediment computation in accordance with river situations are given as follows. -Suspended load Yu-chun Ts=135H4.55 Hye-hwa Ts=454H3.71 -Bed load Yu-chun Tb=75.4H191 Hye-hwa Tb=134.5H1.82 2) Annual volume of surface erosion in the catchment area were obtained at yu-chun of 0.236mm Hye-hwa of 0.200mm and mean depth of 0.22mm 3) The Bed-materials movement with water depth were represented that ripple is bellow than 0.067 meter at yu-chun and bellow than 0.096 meter at Hye-hwa stream, Dunes is 0.067-0.22 at yu-chun and 0.096-0.23 at Hye-hwa, Transition is 0.22-0.46 at yu-chun and 0.23-0.58 at Hye-hwa and Antidunes is higher than 0.46 at yu-chun and 0.58 of water depth at Hye-hwa stream
The cover plate and the building loads often make the semi-covered deep excavations with existing buildings bearing asymmetric load, presenting different deformation characteristics with normal excavations, which is not absolutely clear in current studies. Based on a typical engineering, the building storeys, the basement storeys, the pile length, the existence of the cover plate (CP) and the depth of the diaphragm walls (DW) were selected as variables, and 44 groups of simulation were designed to study the influence of existing buildings and the semi-covered supporting system on the deformation of the excavations. The results showed that the maximum lateral displacement of DW, δhm, and the depth of δhm, Hm, are affected seriously by the building storeys and the basement storeys. Asymmetric structures and loading lead to certain lateral displacement of DW at the beginning of excavation, resulting in different relationships between δhm and excavation depth, H. The maximum surface settlement outside the pit, δvm, increases significantly and the location, dm, moves away from the pit with the building storeys increases. δvm has a quadratic correlation with H due to the existing buildings. CP and building load will affect the style of the lateral displacement curve of DW seriously in different aspects.
Indentation and small punch tests are very powerful methods to monitor the materials reliability since they are very simple, easy and almost non-destructive. First, recently-developed continuous indentation test can provide the more material properties such as hardness, elastic modulus, yield strength, work-hardening exponent, etc., than the conventional hardness test. In our study, the true stress-strain curve was derived from the indentation load-depth curve for spherical indentation. In detail, the strain was able to be obtained from plastic depth/contact radius ratio, and the flow stress was from mean contact pressure through the analysis of elastic-plastic indentation stress field. Secondly, the small punch test was studied to evaluate the fracture toughness and defomation properties such as elastic modulus and yield strength. Like the indentation test, this test can be applied without severe damage of the target structure.
Many experimental and analytical studies have been conducted with beam-column subassemblages composed of a two-span beam to investigate the progressive collapse resistance of RC frames. Most study results reveal a strength-decreased transition phase in the nonlinear static load-deflection curve, which may induce dynamic snap-through response and increase the chord rotation demand for effective catenary action (ECA). In this study, the nonlinear static response is idealized as a piecewise linear curve and analytical pseudo-static response is derived for each linearized region to investigate the rotation demands for the ECA of the two-span RC beams. With analytical parameters determined from several published test results, numerical analysis results indicate that the rotation demand of 0.20 rad recommended in the design guidelines does not always guarantee the ECA. A higher rotation demand may be induced for the two-span beams designed with smaller span-to-depth ratios and it is better to use their peak arch resistance (PAR) as the collapse strength. A tensile reinforcement ratio not greater than 1.0% and a span-to-depth ratio not less than 7.0 are suggested for the two-span RC beams bridging the removed column if the ECA is expected for the collapse resistance. Also, complementary pseudo-static analysis is advised to verify the ECA under realistic dynamic column loss even though the static PAR is recovered in the nonlinear static response. A practical empirical formula is provided to estimate an approximate rotation demand for the ECA.
Residual stress is a dominant obstacle to efficient production and safe usage of products by reducing the mechanical strength and failure properties. Especially, it causes interfacial failure and substrate deflection in the case of thin film. So, the exact evaluation and optimum control of thin film residual stress is indispensable. However, hole drilling or X-ray diffraction techniques have some limits in application to thin film. And, curvature technique for thin film materials cannot give the information about local stress variation. Therefore, we applied the nanoindentation technique in evaluating the thin film residual stress. In this study, we modeled the change of indentation loading curve for residually stressed and stress-free thin films during stress relaxation. The value of residual stress was directly related to the indentation depth change by relaxation. The residual stress from nanoindentation analysis was consistent with the result from curvature technique.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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