본 연구에서는 시공시 현장다짐관리에 있어 단위중량을 이용하는 기존의 방법 대신 탄성계수와 같은 역학적 특성을 이용하는 새로운 다짐관리기준 정립을 위한 현장시험방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여 시험법이 간편하며, 활용성이 증가하고 있는 동적콘관입시험인 DCPT 측정시험이 노상토의 다짐품질관리의 적용이 가능한지를 검토하였다. DCPT 시험방법이 현장에서 다짐후 설계탄성계수를 추정할 수 있는지를 확인하기 위하여 실내토조시험, 현장시험을 실시하였고, 노상층의 DCPT, CBR, 회복탄성계수간의 상관관계를 분석하였다. 또한, 문헌조사 분석을 통하여 DCPT 시험간격을 제시하였다. 실내시험결과를 분석한 결과, DCPT 관입치 (PR) 값과 CBR값 간의 상관관계식에서는 Livneh 식이 가장 부합됨을 알 수 있었고, DCPT 시험을 통한 PR값을 국내외 탄성계수 추정식을 평가한 결과, 예측 $M_R$ 탄성계수 값과 부합하는 제안식으로는 George와 Pradesh의 식이 있었으며, FWD를 이용한 $M_R$ 제안식을 비교한 결과, Cudishala의 제안삭은 예측 $M_R$ 값보다 다소 크게 산정되며, Chen의 제안식의 경우 다소 작은 값을 보이고, 건설기술연구원의 제안식은 예측 $M_R$값에 과소 평가함을 알 수 있었다. 그러나 실제 차량이 유발하는 주행속도에 따른 축차응력과 구속응력으로부터 실내 $M_R$ 시험결과를 비교분석한 결과, 건기원 제안식이 가장 적합함을 알 수 있었다. DCPT 현장시험결과를 분석한 결과, 관입지점의 입도분포에 따라 PR 값에 오차가 생길 수 있음을 알 수 있었고, 오차를 감소하기 위한 DCPT 시험간격에 대한 추천값을 제시하였다. 현장시험결과를 분석한 결과 현장 다짐도를 만족하는 노상이라 하여도 노상 재료에 따라 평균 PR 값이 다르게 나타났으며, 특히 입경이 큰 재료일수록 평균 PR 값이 작음을 알 수 있었고, 현장함수비의 경우 다짐도에 미치는 영향은 상당히 크나, DCPT 시험에 있어서 현장함수비 변화는 평균PR값에 미치는 영향이 미미함을 알수 있었다.
본 연구에서는 국내에서 사용되고 있는 보조기층재료에 대해 변형측정정치의 위치 및 포화도에 따른 $M_R$값의 변화양상을 파악하고, 시료내의 입자크기(particle size)에 따른 치수효과(size effect)를 파악하여 적절한 $M_R$ 관계식을 제시하였다. 외부변형측정장치를 사용한 경우의 $M_R$값은 회복변형율을 과대평가 하기 때문에 내부변형측정장치를 사용한 경우보다 작았고, 포화도에 따른 $M_R$값은 wet 상태($S_r$=70%)가 damp 상태 ($S_r$=40%)보다 10% 정도 작게 나타났으며 시편을 구성하는 입자의 치수효과는 과대 입자(oversize particle)를 제거함에 따른 간극비의 변화와 직접적인 관계가 있음을 알 수 있었다. 이와같은 결과를 종합하여 보조기층의 $M_R$ 관계식은 damp 상태의 포화도에서, $M_R=3960{\cdot}{\theta}^{0.60}$ psi.로 제안할 수 있다.
In this paper, influence factors on dynamic properties of floor impact noise insulation materials are suggested. For this purpose measurements on the dynamic stiffness and the loss factor of resilient materials are carried out by Korea standard (KS F 2868) according to the change of density, thickness, design pattern, and composition of materials. As a result the values of dynamic stiffness was decreased at high density and thick thickness, and that of loss factor was increased at low density. For dynamic properties, the pattern of lattice and waffle type material is better than that of plat type, and the mixed composition of materials is better than the composition of double layer materials at same thickness.
상하층 간 공동주택의 바닥충격음 문제를 해결하기 위해 국토교통부에서는 바닥충격음 레벨에 영향을 미치는 완충재에 대한 물성 기준도 함께 고시하고 있다. 완충재에 대한 물성 기준중 가열전후 동탄성계수, 손실계수는 특히 바닥충격음과 가장 연관되어 있다. 따라서 본 연구에서는 기준에서 명시하고 있는 $70^{\circ}C$의 온도 조건을 기준으로 $10^{\circ}C$씩 증가시키고 $10^{\circ}C$씩 저감시켜 온도변화에 따른 동탄성계수 및 손실계수에 대하여 변화율을 검토하였다. 총 8가지 종류의 시료에 대하여 동탄성계수 및 손실계수 측정 방법은 펄스 가진법으로 수행되었으며 결과 산출방법은 감쇠 진동 파형을 이용한 시계열 해석법으로 산출하였다.
Mirza, Olivia;Kaewunruen, Sakdirat;Kwok, Kenny;Griffin, Dane W.P.
Steel and Composite Structures
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제22권3호
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pp.537-565
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2016
Australian railway networks possess a large amount of aging timber components and need to replace them in excess of 280 thousands $m^3$ per year. The relatively high turnover of timber sleepers (crossties in a plain track), bearers (skeleton ties in a turnout), and transoms (bridge cross beams) is responsible for producing greenhouse gas emissions 6 times greater than an equivalent reinforced concrete counterparts. This paper presents an innovative solution for the replacement of aging timber transoms installed on existing railway bridges along with the incorporation of a continuous walkway platform, which is proven to provide environmental, safety and financial benefits. Recent developments for alternative composite materials to replace timber components in railway infrastructure construction and maintenance demonstrate some compatibility issues with track stiffness as well as structural and geometrical track systems. Structural concrete are generally used for new railway bridges where the comparatively thicker and heavier fixed slab track systems can be accommodated. This study firstly demonstrates a novel and resilient alterative by incorporating steel-concrete composite slab theory and combines the capabilities of being precast and modulated, in order to reduce the depth, weight and required installation time relative to conventional concrete direct-fixation track slab systems. Clear benefits of the new steel-concrete composites are the maintainability and constructability, especially for existing railway bridges (or brown fields). Critical considerations in the design and finite element modelling for performance benchmarking of composite structures and their failure modes are highlighted in this paper, altogether with risks, compatibilities and compliances.
철도에서 강화노반은 궤도의 변형에 직접적인 영향을 주는 중요한 노반층이다. 따라서 강화노반재료의 거동에 대한 깊은 이해가 요구된다. 이에 본 연구에서는 철도의 강화노반재료로 사용되는 재료를 대상으로 입도 특성과 시공조건 및 하중조건에 따른 회복탄성계수에 대한 실험적 연구를 대형삼축압축시험으로 수행하였다. 시험 결과 최대입경, 입도분포, 다짐함수비 등이 회복탄성계수로 평가된 재료 성능에 영향을 미치지만 하중 주파수는 큰 영향이 없다는 것을 확인할 수 있었다. 열차 운행 환경에 적합한 시험 결과를 제시하여 향후 강화노반 재료의 해석 등의 유용한 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 제한적이지만 회복탄성계수 예측 모델에 대한 상수값을 제시하여 다양한 하중조건에 따라 회복탄성계수를 적용하도록 하였다.
재활용된 암버력-토사의 회복탄성계수 예측모델이 개발되었다. 반복삼축시험을 통한 회복탄성계수의 전통적 평가방법은 큰 입경을 가진 자갈에는 실현 불가능하다. 미세한 차이가 있는 비선형 전단탄성계수를 이용하여 회복탄성계수를 산출하는 대체기법을 제안하였다. 현장에서 측정한 최대전단탄성계수와 대형공진주 시험으로 구한 감소곡선을 이용하여 회복탄성계수 예측모델을 개발하였다. 이 예측모델을 김천의 고속도로공사현장에서 재활용한 암버력-토사에 적용하여 모델인자 $A_E,\;n_E,\;{\varepsilon}_r,\;{\alpha}$를 각각 9618, 0.47, 0.0135, 0.8로 제안하였다.
포장재료의 역학적 특성을 대표하는 회복탄성계수는 '86 AASHTO 설계법에서 노상의 기본입력 물성치로 적용한 이후 포장 설계, 해석뿐 아니라 포장 평가, 유지관리 등에도 보편적 개념으로 정착되어 가고 있다. 국내 노상토의 회복탄성계수는 함수비와 건조단위중량으로 대표되는 재료적 요인과 축차응력 및 구속응력에 대단히 큰 영향을 받고 있고, 하중주파수의 영향은 있으나 그 정도가 크지 않고, 하중반복횟수의 영향은 무시 가능한 것으로 알려져 있다(건설교통부 2003). 따라서 국내 포장재료에 따른 회복탄성계수의 적절한 평가는 국내 포장구조체의 역학거동 및 공용성 평가를 위해 매우 중요한 사항이다. 이와 같은 배경으로 본 연구에서는 국내 노상토 재료의 역학적 특성 변화를 포장 단면설계에 합리적으로 반영하기 위한 노상토 해석모델을 제안하였고, 제안된 모델을 적용한 유한요소해석 결과와 시험도로 실측치와의 비교 검증을 통해 제안된 모델의 신뢰성을 검증하였다.
The purpose of this study is to investigate a investigating of a floor-impact isolation system using damping materials in apartment buildings. The stiffness elastic modulus(k) by puls impact forces were calculated loss factor by Hilbert transforms. It is absolved that natural frequency was moved floor shock-absorbing materials and the impact force was reduced by floor panel. The slab was constructed by damping materials. As towards a result, the system showed inverse A 45dB by heavy weight-impact noise and inverse A 52dB by light-impact noise. High frequencies impact-noise can be reduced by upgrading naturial frequency of vibration and noise in the system.
In this paper, SBN (Structure-Borne Noise) reduction of resiliently mounted machinery and effect of the foundation impedance on mount performance is studied. SBN reduction through the mount is analyzed by using two theoretical models; mass-spring model and wave model, in which longitudinal wave propagation is included. It is found that floor impedance greatly affects SBN reduction through lower mount, while it is almost negligible to SBN reduction through upper mount. Comparisons between measurement and predictions shows that the mass-spring model is valid only in low frequency range below few hundred Hz, while for high frequency ranges longitudinal wave propagation in the mount must be considered.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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