The mechanical expresion provides for the use of Soil property reserves and permanent protec-tion or improvement of soil resources in accordance with measurable standards. If the functions I (initial soil property), E (soil erosion), R (soil renewal), and M. (minimum allowable value) are assumed to be integrable in region A, erosion tolerance over a region is leaded to ${\int}_A{\int}I(m, cl, re, ch, b)dA-{\int}_A{\int}{\{\int}_{to}^{\infty}[E(w, re, c, re, ch, b, t)-R(m, ch, re, b, t)]dt}\dA{\geqq}{\int}_A{\int}M_i(m, cl, re, ch, b)dA$ were variable factors are m=parent material of soil, cl=climate, re=relief or topography, ch=soil characteristics, r=rain or water, w=wind, b=biota, and t=time.
Mehmet Hanifi Dogru;Ibrahim Gov;Eyup Yeter;Kursad Gov
Structural Engineering and Mechanics
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제88권4호
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pp.369-377
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2023
In this study, previously developed algorithm is used for Optimization of hybrid composite plates using Tsai-Wu criteria. For the stress-based Design Optimization problems, Von-Mises stress uses as design variable for isotropic materials. Maximum stress, maximum strain, Tsai Hill, and Tsai-Wu criteria are generally used to determine failure of composite materials. In this study, failure index value is used as design variable in the optimization algorithm and Tsai-Wu criteria is utilized to calculate this value. In the analyses, commonly used design domains according to different hybrid orientations are optimized and results are presented. When the optimization algorithm was applied, 50% material reduction was obtained without exceeding allowable failure index value.
현장에서 일반적으로 성토체의 다짐도 판정을 위해 사용되는 방법으로 들밀도시험이나 밀도계에 의한 측정 등이 사용되는데 이 방법들을 적용시 성토재료에 입경의 크기가 비교적 큰 조립자가 일정량 포함되어 있다. 조립자는 밀도가 흙 보다 높기 때문에 조립자를 고려하지 않고 현장에서 측정한 밀도를 실내다짐시험(KS F 2312, 2001)에서 얻은 최대건조밀도와 비교하여 다짐도 만족 여부를 판단하게 되면 다짐도는 과대평가 된다. 하지만 현재 우리나라 규정에는 조립자율에 따른 보정 방법이 명확하게 제시되어 있지 않아 큰 하중이 작용하거나 다짐이 매우 중요한 구조물 등에서는 다짐도의 기준을 더 크게 적용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 국외의 여러 가지 조립자 보정 방법을 종합하고 분석하여 우리나라의 실내다짐시험 방법, 허용최대입경 차이 등을 고려하여 적용 할 수 있는 방법을 제안하였고, 제안된 방법에 의해 실내다짐시험과 현장에서의 들밀도시험을 수행하고 다짐도를 재평가 하였다. 그 결과 제안된 조립자 보정 방법에 의해 재산정된 다짐도는 조립자율이 높을수록 감소하여 조립자 보정을 하지 않았을 경우 다짐도는 과대평가되는 것으로 분석되었고, 조립자 보정을 통해서 산정된 다짐도를 실제 현장에 적용 할 경우, 추후 유지 보수 측면에서 더 효율적인 것으로 판단된다.
본 연구에서는 하수관 손상 등과 같은 원인에 의해 발생한 공동을 개착식으로 복구하기 위하여 개발된 복구재료를 이용하여 평판재하시험 기반의 현장실험을 실시하였다. 또한 실험결과를 이용하여 복구재료에 대한 지지력을 비교하였으며, 하중지지특성을 분석하였다. 시험 결과, 팽창매트를 지표로부터 각각 0.1m, 0.2m 하부에 매설한 경우에 원지반의 최대 응력조건에서의 지지효과는 약 66%~70% 정도인 것으로 분석되었지만, 매설깊이에 따른 지지효과의 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 콘크리트매트가 적용된 경우의 지지효과는 원지반에 비하여 약 82%~90%로 나타났으며, 팽창매트로 보강된 경우에 비해서도 약 50% 정도의 지지효과를 보였다. 그리고 복구재료에 따른 허용지지력을 분석한 결과, 팽창매트와 콘크리트매트가 매설된 경우의 허용지지력은 원지반 대비 각각 약 130%~150%와 약 160% 이상을 확보하는 것으로 분석되었다.
Probability based design(PBD)method has some advantages against current design methods. First, it can provide the quantitative values for the structural safety or capacity through the reliability index, $^{\beta}$. That presented the certainty on the corresponding structure for the designer or user, also that permitted the broad consideration in the safety of structures. In addition, it can give the quantitative lifetime of the related structure in the calculation process of target reliability index. Also, incidental economical efficiency can be expected because decrease of required structural material can be obtained by using the practical material data. Unlikely current deterministic structural design methods, main advantage is the reflection of real condition in the structural design process by application of the data with not small clear specimen but structural size material. Advanced countries, namely America, Canada, Europe, Australia and New Zealand already converted from allowable stress design(ASD) method to PBD method and used as a standard wooden structures code in the late 1980s and 1990s. Other domestic constructions standards such as the steel or concrete constructions accepted and used the PBD methods already. Accordingly, wooden structural design method also should be converted from deterministic ASD to probabilistic LRFD(Load and resistance factor design) in order to keep pace with worldwide demands for PBD. Hence, to suggest the reason of introduction the PBD in domestic wooden structural design and analysis, a brief example was used to show the different reliability index by using the different design methods. Definition, merits and demerits of deterministic ASD and probabilistic LRFD were followed. Also the three examples were presented to show the similarity and differences between ASD and LRFD. Finally, connection problems that might cause a disputation in wooden structural design and analysis were broadly examined.
PURPOSES : In this study, the propriety of expansion joint spacing of airport concrete pavement was examined by using weather and material characteristics. METHODS : A finite element model for simulating airport concrete pavement was developed and blowup occurrence due to temperature increase was analyzed. The critical temperature causing the expansion of concrete slab and blow up at the expansion joint was calculated according to the initial vertical displacement at the joint. The amount of expansion that can occur in the concrete slab for 20 years of design life was calculated by summing the expansion and contraction by temperature, alkali-silica reaction, and drying shrinkage. The effective expansion of pavement section between adjacent expansion joints was calculated by subtracting the effective width of expansion joint from the summation of the expansion of the pavement section. The temperature change causing the effective expansion of pavement section was also calculated. The effective expansion equivalent temperature change was compared to the critical temperature, which causes the blowup, according to expansion joint spacing to verify the propriety of expansion joint applied to the airport concrete pavement. RESULTS : When an initial vertical displacement of the expansion joint was 3mm or less, the blowup never occurred for 300m of joint spacing which is used in Korean airports currently. But, there was a risk of blow-up when an initial vertical displacement of the expansion joint was 5mm or more due to the weather or material characteristics. CONCLUSIONS : It was confirmed that the intial vertical displacement at the expansion joint could be managed below 3mm from the previous research results. Accordingly it was concluded that the 300m of current expansion joint spacing of Korean airports could be used without blowup by controling the alkali-silica reaction below its allowable limit.
Kim, Jhongkwon;Park, Hyunjun;Bae, Junhyuk;Jeong, Sangkwon;Chang, Daejun
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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제21권1호
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pp.40-44
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2019
This study investigates mixtures of water and cryoprotectant agents (CPAs) to store high-grade cold energy. Although water is an ideal material for a cold thermal storage (CTS) due to its high specific heat, undesirable volume expansion may cause structural stresses during freezing. The volume expansion can be alleviated by adding the CPAs to water. However, the CPA aqueous solutions not only have different thermal properties but also transit to amorphous state different from pure water. Therefore, these characteristics should be considered when using them as material of the CTS. In experiments, glycerol and dimethyl sulfoxide (DMSO) are selected as the candidate CPA. The volume expansion of the solution is measured by an in-situ strain gauge in low temperature region. The specific heat capacity of the solution is also measured by differential scanning calorimetry (DSC). Both the amount of volume expansion and the specific heat capacity of the CPA aqueous solution decrease in the case of higher concentration of CPA. These characteristics should be contemplated to select optimal aqueous solution for CTS for liquid air energy storage system (LAES). The CPA solutions have advantages of having wide temperature range to utilize the latent heat of water and higher sensible heat of the CPA. The CPA solutions which can satisfy the allowable stress of the structure are determined. Consequently, among the CPA solutions investigated, DMSO 20% w/w solution is the most suitable for the CTS.
본 연구는 순환자원을 대량 활용한 지반안정재를 활용하여, 비교적 작은 하중이 작용하는 중·저층 건축물의 얕은 기초 보강공법에 적용한 사례에 대한 내용으로 우선하여 현장 최적배합비를 도출하고자 4가지 혼합비에 대한 실내배합시험을 실시하였으며, 도출된 최적배합비를 이용하여 현장에서 건축물 얕은기초로 적용하였다. 현장 적용방법은 원지반와 지반안정재를 교반한 혼합토를 현장에서 혼합하여 다짐을 실시하는 매우 단순한 공정을 이용하였다. 현장 적용 후 평판재하시험을 원지반 1곳, 개량지반 2곳에 실시하여 허용지지력을 확인하였다. 지지력 확인 결과 충분한 지지력을 발휘하는 것으로 나타나, 해당 건축물의 앝은기초로 활용이 가능한 것으로 확인되었다.
스페이스 프레임 구조물은 내부 기둥이 없는 대공간을 덮을 수 있다는 장점 때문에 현재의 많은 구조가와 설계자들에게 큰 관심을 받고 있다. 본 연구에서 다루는 강성구조 이산화시스템인 스페이스 트러스는 기하학적 비선형항이 포함된 대변형 이론을 이용한 유한요소법을 응력해석 방법으로 사용하며, 비선형최적화에 적합한 GINO(General Interactive Nonlinear Optimizer) 프로그램을 이용하여 구조물에 대한 전체체적을 목적함수로 하고 부재의 축력강도, 세장비, 처짐 및 국부좌굴 등으로 제약조건식을 유도하여 최적 설계를 하고자 한다.
복합재 주익을 실험용 경항공기급에 적용하기 위하여, 복합재료의 특성과 제작공정을 고려한 일련의 기본 설계와 해석과정을 보이고 그 결과를 수록하였다. Schrenk 방식 (NACA TM No. 948) 과 FAR part 23 Appendix A의 근사방법을 이용하여 공력하중해석을 수행하였으며, 이에 의거한 구조하중 조건을 만족함과 동시에 복합재 구조의 장점을 반영할 수 있도록 주요 부재를 배치하였다. 제작공정과 동일한 조건에서 성형된 시편들에 대해 실험을 수행하여 선정재료의 설계기준치를 확보하였고, 단순화된 상자형 날개보에 대해 최대 변형 률 파괴기준식을 적용하여 구조의 안전도를 평가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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