Vieira, Castorina Silva;Lopes, Maria de Lurdes;Caldeira, Laura
Geomechanics and Engineering
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제9권5호
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pp.601-618
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2015
Soil-reinforcement interaction mechanism is an important issue in the design of geosynthetic reinforced soil structures. This mechanism depends on the soil properties, reinforcement characteristics and interaction between these two elements (soil and reinforcement). In this work the shear strength of sand/geotextile interfaces were characterized through direct and simple shear tests. The direct shear tests were performed on a conventional direct shear device and on a large scale direct shear apparatus. Unreinforced sand and one layer reinforced sand specimens were characterized trough simple shear tests. The interfaces shear strength achieved with the large scale direct shear device were slightly larger than those obtained with the conventional direct shear apparatus. Notwithstanding the differences between the shear strength characterization through simple shear and direct shear tests, it was concluded that the shear strength of one layer reinforced sand is similar to the sand/geotextile interface direct shear strength.
치과도재용 합금으로 사용되는 합금 중 베릴륨이 함유된 비귀금속 Ni-Cr합금과 베릴륨이 함유되지 않은 비귀금속 Ni-Cr합금 그리고 베릴륨이 함유되지 않은 비귀금속 Co-Cr 합금과 세라믹간의 결합강도와 파절양상 그리고 계면특성을 분석하고자 하였다. 결합강도는 만능시험기를 이용하여 전단력시험을 통하여 전단결합력을 측정하였으며, 전단시험에 의한 파단면을 이용하여 파절양상을 관찰하였다. 그리고 합금-도재간의 계면을 관찰하였다. 전단결합강도 측정 결과, 베릴륨이 포함된 T-3가 41.13(${\pm}5.11$)MPa로 가장 높게 나타났으며, 베릴륨이 포함된 VeraBond(40.72(${\pm}5.98$)MPa), Co-Cr 합금인 Wirobond(38.40(${\pm}9.66$)MPa), 베릴륨이 포함되지 않은 Verabond 2V(32.77(${\pm}4.31$)MPa), Bellabond N(28.63(${\pm}6.39$)MPa), Bellabond plus(24.97(${\pm}6.13$)MPa), Argeloy N.P. Star(22.69(${\pm}3.41$)MPa) 순으로 나타났다. 비귀금속 합금들과 세라믹간의 파절양상은 모든 시편에서 금속표면에 세라믹이 일부 부착된 복합파절(mixed failure) 양상을 보였다.
The evaluation of shear modulus (or shear wave velocity) profile of site is very important in the various fields of geotechnical engineering. To obtain shear wave velocity profile, various in-situ seismic methods using surface waves have been developed. These surface wave based in-situ seismic methods have their own strength and weakness. In this study, new seismic site characterization method using the harmonic wavelet analysis of wave (HWAW) was proposed to overcome some of weaknesses in the existing surface wave based seismic site characterization methods. HWAW method which is based on time-frequency analysis using harmonic wavelet transform have been developed to determine phase and group velocities of waves. In order to estimate the applicability of HWAW method, field tests were performed. Through field applications and comparison with other test results, the applicability of the proposed method were verified.
Uncertainty is a fact belonging to engineering practice. An important uncertainty that sets geotechnical engineering is the variability associated with the properties of soils or, more precisely, the characterization of soil profiles. The reason is due largely to the complex and varied natural processes associated with the formation of soil. Spatial variability analysis for the study of the stability of natural slopes, complementing conventional analyses, is able to incorporate these uncertainties. In this paper the characterization is performed in back-analysis for a case of landslide occurred to verify afterwards the presence of the conditions of shear strength at failure. This approach may support designers to make more accurate estimates regarding slope failure responding, more consciously, to the legislation dispositions about slope stability evaluation and future design. By applying different kriging techniques used for spatial analysis it has been possible to perform a 3D-slope reconstruction. The predictive analysis and the areal mapping of the soil mechanical characteristics would support the definition of priority interventions in the zones characterized by more critical values as well as slope potential instability. This tool of analysis aims to support decision-making by directing project planning through the efficient allocation of available resources.
T. Ashok Kumar;Ramanandan Saseendran;V. Sundaravel
Geomechanics and Engineering
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제33권5호
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pp.453-462
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2023
Intermediate Geomaterials (IGMs) are natural formation materials that exhibit the engineering behavior (strength and compressibility) between soils and rocks. The engineering behavior of such material is highly unpredictable as the IGMs are stiffer than soils and weaker/softer than rocks. Further, the characterization of such material needs exposure to both soil and rock mechanics. In most conventional designs of geotechnical structures, the engineering properties of the IGMs are either aligned with soils or rocks, and this assumption may end up either in an over-conservative design or under-conservative design. Hence, many researchers have attempted to evaluate its actual engineering properties through laboratory tests. However, the test results are partially reliable due to the poor core recovery of IGMs and the possible sample disturbance. Subsequently, in-situ tests have been used in recent years to evaluate the engineering properties of IGMs. However, the respective in-situ test finds its limitations while exploring IGMs with different geological formations at deeper depths with the constraints of sampling. Standard Penetration Test (SPT) is the strength-based index test that is often used to explore IGMs. Moreover, it was also observed that the coefficient of variation of the design parameters (which represents the uncertainties in the design parameters) of IGMs is relatively high, and also the studies on the probabilistic characterization of IGMs are limited compared with soils and rocks. With this perspective, the present article reviews the laboratory and in-situ tests used to characterize the IGMs and explores the shear strength variation based on their geological origin.
암반으로 구성되어 있는 급경사($65^{\circ}{\sim}85^{\circ}$)비탈면이 장기간 안정한 상태로 유지되고 있는 자연현상을 고려할 때, 설계 및 초기 시공 단계에서 위와 유사한 지반 상태로 이루어진 깎기 암반비탈면에 대해 1:0.5(발파암 경사 기준)보다 급한 경사를 적용할 수 있을 것이다. 급경사로 설계 가능한 양호한 연속체 암반비탈면의 안정성을 검토하는 과정에서, 설계실무 측면에서 범용적인 암반강도정수 산정방법이 필요하게 되었다. Hoek 등(2002)이 수정 보완하여 발표한 Hoek-Brown 파괴기준과 GSI분류는 불연속구조의 영향을 충분히 고려한 암반특성화 시스템으로 평가되었으며, 응력변화에 따라 등가 Mohr-Coulomb 강도정수(등면적법)를 산출하는 방법을 제안하였다. 비탈면에서는 등가 M-C 강도정수가 최대구속응력(${{\sigma}^{\prime}}_{3max}$ 또는 수직응력)변화에 따라 민감하게 변화하므로 실무적으로 활용하기에 어려운 점이 있다. 이 연구에서는 양호한 연속체 암반비탈면에 대해 최대구속응력 범위이내에서 범용적으로 적용할 수 있는 강도정수산정방법(등각분할법)을 H-B 파괴기준을 응용하여 제안한다. 등각분할법 강도정수(A)의 타당성 및 적용성을 평가하기 위해, 연구대상 암반비탈면을 기존 실시설계 현장 인근에 있는 급경사 비탈면에서 암석종류별(화성암, 변성암, 퇴적암)로 선정하고, Hoek이 제시한 등가 M-C 강도정수(등면적법)들과 비교 분석하였다. 등면적법 및 등각분할법 등가 M-C 강도정수는 기본적인 자료인 기존 실시설계 현장의 실내 암석 삼축압축시험과 연구대상 암반비탈면의 불연속구조의 특성조사(Face Mapping)를 통해 RocLab 프로그램(H-B 파괴기준을 기본으로 전산화된 지반정수 산정 소프트웨어)을 활용하여 산정하였다. 산정된 등면적법 등가 M-C 강도정수는 상호 연동되어 점착력과 내부마찰각이 아주 크거나($45^{\circ}$ 이상) 작게 나타났다. 등각분할법 등가 M-C 강도정수는 등면적법 등가 M-C 강도정수의 중간 정도이며, 내부마찰각은 $30^{\circ}{\sim}42^{\circ}$의 범위를 보인다. 연구대상 암반비탈면의 등각분할법 강도정수(A)와 기존 실시 설계 현장에서 연구대상 암반비탈면과 유사한 암반상태(동일 등급 RMR)에 적용한 강도정수(B)와 비교 분석하고, 이 지반정수들로 적용한 비탈면 안정해석(한계평형해석과 유한요소해석) 결과를 통해 제안한 등각분할법의 적용성을 간접적으로 평가하였다. A와 B의 강도정수 차이는 10% 정도이다. 한계평형해석 결과(우기 기준), A적용 안전율(Fs)=14.08~58.22(평균 32.9), B적용 안전율(Fs)=18.39~60.04(평균 32.2)이며, 각 동일한 암석종류에 따라 상호 유사하게 나타났다. 유한요소 해석 결과, A적용 변위=0.13~0.65mm(평균 0.27mm), B적용 변위=0.14~1.07mm(평균 0.37mm)으로 매우 유사하다. H-B 파괴기준을 응용하여 등각분할법으로 산출한 지반 정수를 실무적인 전단강도로 적용할 수 있는 적용성 평가에서 유의미한 결과를 확인할 수 있었다.
With light vehicle weight gradually becoming ever more importance due to tightened exhaust gas regulations, hot-stamping processing using boron alloyed steel is being applied more and more by major automobile OEMs since process assures both moldability and a high strength of 1.5 GPa. Although laser trimming is generally applied to the post-processing of the hot-stamped process with high strength, there have been many studies of in-die hot trimming using shear dies during the quenching of material in order to shorten processing times. As such, this study investigated the effects of the Shear rate and Shear mechanism on shear processes during the quenching process of hot-stamping material. In case of pad variable, padding force is very weak compared with shear force, so it does not affect the shear surface. In case of shear rate, the higher the shear at high temperatures and the higher the friction effect. As a result the rollover and the fracture distribution decreased, and the burnish distribution increased. Therefore, it is considered that the shear quality is guaranteed when high shear rate is applied in high temperature shear process.
본 연구에서는 절리면 거칠기를 정량적으로 산출하기 위하여 표면 거칠기 계수, Rs를 이용한 측정방법을 제안하고, 이를 바탕으로 절리면 거칠기가 절리면 전단강도에 미치는 영향을 제시하였다. 제시된 Rs를 이용하여 새로운 절리면 전단강도 모델을 제안하였다. 연구 결과, 표면 거칠기 계수인 Rs는 암반의 절리면 거칠기를 정량적으로 표현할 수 있는 유용한 방법이 될 수 있음을 알 수 있었다. Rs에 의한 암코아 규모의 절리면 거칠기 측정에는 최대 측정간격으로 2mm, 최소 측정 길이로 5cm가 적당하나, 이를 대규모의 현장 절리면에 확대 적용하기 위해서는 변동규모(scale of fluctuation), $\delta_u$를 도입하여야 한다. 절리면 거칠기가 작은 경우, 전단강도는 절리면에서의 미끄러짐으로 유발되었으나, 거친 절리면에서의 전단강도는 거칠기의 일부분이 파괴됨으로 인하여 발생됨을 알 수 있었다.
In this study, two types of biodegradable resins-based clay nanocomposites, in which organic montmorillonite clay was filled, were prepared by the direct melt blending method. In order to characterize the nanocomposite structure, wide-angle X-ray diffraction (WAXD) and TEM observation were performed. Characterization of the nanocomposites shows that intercalated and partially exfoliated structures were generated by the melt blending method. Mechanical and rheological properties of the nanocomposites were measured respectively. For the mechanical properties, there were improvements in tensile strength and Young's modulus of the nanocomposites due to the reinforcement of nanoparticles. The rheological behaviors of the nanocomposites were significantly affected by the degree of the dispersion of the organoclay. The storage modulus of the nanocomposites was measured and the degree of the dispersion of the organoclay was evaluated from the value of the terminal slope of the storage modulus. In addition, the quantity of the shear necessary for making the nanocomposite for melt intercalation method was estimated from the relationship between the value of the terminal slope of the storage modulus and the applied shear.
19개의 절리면에 대해 레이저 스캐너를 이용하여 형상을 측정한 후, 각 절리면의 30개 단면에 대하여 절리 거칠기 계수(Joint Roughness Coefficient)를 계산하였다. JRC 값은 단면의 위치에 따라 매우 큰 차이를 보이고 있으나 3개의 단면에서 측정된 JRC의 평균값은 절리면 전체의 JRC 평균값을 잘 대표할 수 있을 것으로 판단된다. 9개의 절리면에 대해서 석고를 이용한 복제 시료를 제작하여 절리면 전단시험을 실시하였다. 최대마찰각(${\phi}_p$)은 JRC의 평균값과 ${\phi}_p=41.037+1.046JRC$의 직선의 관계를 보인다. 그러나 절리면 전단시험에서 측정된 전단강도는 절리면에서 측정된 JRC의 평균값을 사용하여 Barton의 관계식에서 추정된 전단강도보다 상당한 오차를 보여, 절리면 전단시험에서 역산된 $JRC_R$과 JRC의 관계를 $JRC_R=f{\cdot}JRC$로 정의하고 회귀분석하여 수정계수 $f=3.15JRC^{-0.5}$를 도출하였고, 이 수정계수를 적용하여 Barton의 전단강도 관계식을 ${\tau}={\sigma}_n{\cdot}tan(3.15JRC^{0.5}{\bullet}{\log}_{10}\frac{JCS}{{\sigma}_n}+{\phi}_b)$로 수정하여 제안하였다. 이 관계식은 강도가 비교적 낮고 연성의 특성을 보이는 풍화암이나 연암의 절리면 전단강도 추정에 적용될 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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