성토지지말뚝의 아칭효과를 실험적으로 살펴보고자 현장시험을 수행하였으며 계측결과로부터 구한 아칭효율을 이론식에 의한 값과 비교해 보았다. 성토지지말뚝의 아칭효과를 살펴보기 위해 측정한 하중계 및 토압계에 의한 계측값들은 대체적으로 성토지지말뚝의 아칭효과를 반영하였다. 하중계 측정값을 통해 볼 때 아칭효율은 성토고 3m 까지는 평면변형률 조건을 가정한 이론식에 의한 값보다 작았으나 4m 이상에서는 이론식에 의한 값보다 큰 값을 보였으며 이론식에 의할 경우, 아칭효율은 성토고에 따라 감소하는 경향을 보였으나 측정결과는 성토고에 따라 아칭효율도 증가하는 경향을 나타내었다. 현장 시험에서 계획했던 최종 성토고까지 비교적 원활하게 작동하였던 토압계에 의한 계측결과에 따르면, 성토고에 따라 평면변형률 조건을 가정한 이론식에 의한 값보다 큰 아칭효율을 나타내었으며 4m 이상의 성토고에 대해서는 아칭효율의 변화양상 또한 이론식과 유사한 경향을 보였다. 토압계 측정결과에 따르면 성토고 2m, 3m, 4m, 5m 그리고 6m일 때의 아칭효율은 평면변형률조건을 가정한 이론식에 의한 아칭효율에 비해 각각 1.05배, 1.23배, 1,29배, 1.28배 그리고 1.29배 큰 값들을 보여 우수한 아칭효과를 보임을 알 수 있었다. 현장시험을 통해 얻은 하중계 및 토압계 측정값들로부터 계산된 아칭효율은 말뚝을 격자배치한 경우에 대한 이론식에 의한 그것보다 상당히 컸다.
Two different strength types of plain concrete plate specimens (200$\times$200$\times$60mm) were tested under different biaxial load combinations. The specimens were subjected to biaxial combinations covering the three regions of compression-compression, compression-tension, and tension-tension. The loading platens with Teflon pads were used to reduce a confining effect in boundary surface between the concrete specimen and the solid platen. The principal deformations in the specimens were recorded, and the failure modes along with each stress ratio were examined. Based on the strength data, the failure envelops were developed for each type of plain concrete. The biaxial stress-strain responses of concrete plate specimens for three biaxial loading regions were also plotted. The test data indicated that the strength of concrete under biaxial compression ($f_2 / f_1$$_1$=-1/-1) is about 17 percent larger than under uniaxial compression.
The anisotropic mechanical properties were measured for the three orthogonal orientations of plain weave glass fabric reinforced epoxy resin laminate. In tensile and flexural tests, axial and edge type specimens failed by pull-out of warp and fill yarns, respectively. In contrast, the thickness type specimens failed by adhesive failure process. Longitudinal cracking occurred in several of the edge type specimens during tensile test. That cracking caused pop-in in the stress-strain curve. Defects induced by improper coupon machining caused that cracking.
A NLFE model was proposed to investigate the mechanical behavior of short columns, cast using plain or fibrous lightweight aggregate concrete (LWAC), and subjected to elevated temperatures of up to $700^{\circ}C$. The model was validated, before its predictions were extended to study the effect of other variables, not studied experimentally. The three-dimensional NLFE model was developed using ANSYS software and involved rational simulation of thermal mechanical behavior of plain and fibrous LWAC as well as longitudinal and lateral steel reinforcement. The prediction from the NLFE model of columns' mechanical behavior, as represented by the stress-strain diagram and its characteristics, compared well with the experimental results. The predictions of the proposed models, considering wide range of lateral reinforcement ratios, confirmed the behaviors observed experimentally and stipulated the importance of steel confinement in preserving post-heating mechanical properties of plain and fibrous LWAC columns, being subjected to high temperature.
Constant rate of strain (CRS) consolidation tests were conducted for undisturbed Ariake clay samples from three boreholes in Saga Plain of Kyushu Island, Japan. The coefficients of consolidation ($c_{\nu}$) were interpreted from the CRS test results by small- and large-strain theory. Large-strain theory was found to interpret smaller $c_{\nu}$ values and less strain rate effect on $c_{\nu}$ than that by small-strain theory. Comparing the theoretical strain distributions within a soil specimen to those obtained by numerical simulation shows that the small-strain theory can be used only for the dimensionless parameter $c_{\nu}/\dot{\varepsilon}H_0^2{\geq}50$ (where $\dot{\varepsilon}$ is strain rate and $H_0$ is the specimen height), and the large-strain theory can be used for a larger range of strain rates. Applying the criterion to undisturbed Ariake clay with a $c_{\nu}$ value of about $1{\times}10^{-7}\;m^2/s$, it is suggested that the large-strain theory should be adopted for calculating the $c_{\nu}$ value when $\dot{\varepsilon}$ > 0.03%/min.
이 연구의 목적은 비정질 강섬유와 폴리아미드 섬유를 이용한 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 압축 및 인장 거동을 평가하는 것이다. 이를 위하여 목표 압축강도 40MPa 및 60MPa 각각에 대해서 비정질 강섬유와 폴리아미드 섬유를 총 부피비로 1.0% 혼입한 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트를 제작한 후 압축강도, 압축인성, 직접인장강도 및 응력-변형률 특징 등의 압축 및 인장 거동을 평가하였다. 그 결과, 고성능 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 압축강도는 플레인 콘크리크보다 다소 감소하였으나, 압축인성, 압축인성 비, 직접인장강도는 크게 증가하는 것으로 나타났다. 또한 압축 및 인장 시험시 플레인 콘크리트는 최대응력 이후 취성파괴를 나타냈으나, HPHFRC는 변형연화 현상을 나타내어, 압축 및 인장 거동이 크게 개선되는 것으로 나타났다.
순환골재는 천연골재의 고갈문제를 해결하고 고부가가치를 창출할 수 있는 등 건설, 환경산업 부분에서 상당한 효용성을 갖고 있다. 그러나 순환골재의 활용을 위한 사회적 기반이 정립되고 다양한 연구가 진행되었음에도 불구하고, 천연골재에 비해 품질이 떨어지는 문제 때문에 이를 사용한 콘크리트 구조물은 매우 적은 실정이다. 본 연구에서는 순환골재에 의한 콘크리트 성능저하를 보완하기 위한 방안으로서 강섬유를 혼입한 콘크리트의 역학적 특성 및 변형 특성을 검토하였다. 그 결과, 순환골재를 혼입한 콘크리트는 천연골재만을 사용한 콘크리트(plain)에 비해 낮은 압축강도 및 탄성계수를 나타내었으나, 강섬유의 혼입에 의해 plain과 동등 수준의 성능을 확보할 수 있었다. 또한, 건조수축 및 크리프계수에 있어서도 강섬유의 내부구속효과, 수분 이동 구속효과 및 강도의 증진 등에 기인하여 혼입률 0.5 Vol.%의 범위에서 plain과 유사한 거동을 나타낼 수 있었다. 따라서 순환골재 콘크리트를 적극적으로 활용하기 위한 방안으로서 강섬유의 혼입은 매우 효과적일 것으로 판단된다.
An experimental study has been carried out on square plain concrete (PC) and reinforced concrete (RC) columns strengthened with carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) sheets. A total of 78 specimens were loaded to failure in axial compression and investigated in both axial and transverse directions. Slenderness of the columns, number of wrap layers and concrete strength were the test parameters. Compressive stress, axial and hoop strains were recorded to evaluate the stress-strain relationship, ultimate strength and ductility of the specimens. Results clearly demonstrate that composite wrapping can enhance the structural performance of square columns in terms of both maximum strength and ductility. On the basis of the effective lateral confining pressure of composite jacket and the effective FRP strain coefficient, new peak stress equations were proposed to predict the axial strength and corresponding strain of FRP-confined square concrete columns. This model incorporates the effect of the effective circumferential FRP failure strain and the effect of the effective lateral confining pressure. The results show that the predictions of the model agree well with the test data.
매년 증가하는 교통량과 물동량으로 인해 기존 도로의 성토폭을 넓혀야 하는 경우가 빈번하게 발생한다. 본 연구에서는 추가 성토로 인해 기존 성토체 하부지반에 전달되는 연직응력 산정식을 유도하고자 하였다. 유도과정을 통해 평면변형률 지반조건에 대한 이론적 배경을 검토하여 보았다. 해석에서 고려한 응력함수는 적합조건 및 경계조건을 만족함을 알 수 있었다. 유도된 연직응력 산정식을 적용함에 있어 주의점을 살펴보았고 계산예를 통해 산정식의 신뢰성을 확인하였다.
In flexural strength design of unconfined reinforced concrete (RC) members, the concrete compressive stress-strain curve is scaled down from the uni-axial stress-strain curve such that the maximum concrete stress adopted in design is less than the uni-axial strength to account for the strain gradient effect. It has been found that the use of this smaller maximum concrete stress will underestimate the flexural strength of unconfined RC members although the safety factors for materials are taken as unity. Herein, in order to investigate the effect of strain gradient on the maximum concrete stress that can be developed in unconfined flexural RC members, several pairs of plain concrete (PC) and RC inverted T-shaped specimens were fabricated and tested under concentric and eccentric loads. From the test results, the maximum concrete stress developed in the eccentric specimens under strain gradient is determined by the modified concrete stress-strain curve obtained from the counterpart concentric specimens based on axial load and moment equilibriums. Based on that, a pair of equivalent rectangular concrete stress block parameters for the purpose of flexural strength design of unconfined RC members is determined.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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