• 제목/요약/키워드: Shear stress reduction ratio

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전면접착형 록볼트의 보강효과에 관한 연구 (A Study on the Reinforcement Effects of Fully-Grouted Rock Bolts)

  • 정해성;문현구
    • 터널과지하공간
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    • 제9권3호
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    • pp.194-203
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    • 1999
  • 본 연구에서는 록볼트의 역학적 거동을 파악하기 위하여 지하공동에 설치된 단일 록볼트에 발생하는 축응력 분포, 록볼트-그라우트 접촉면에서의 전단응력 분포와 중립점의 위치를 분석하였으며, 현장의 다양한 지질조건에 대한 록볼트의 보강효과를 분석하기 위하여 여러가지 지반조건과터널크기에서 록볼트의 설치간격과설치길이를 변화시키며 전산해석을 수행하였다. 전산해석결과, 최대 인장응력 및 전단응력의 분포를 파악할 수 있었으며, 중립점의 위치에 영향을 주는 인자가 공동의 굴착폭임을 알 수 있었다. 또한 패턴볼팅으로 보강된 원형공동에서 록볼트에 의한 암반의 봉압효과는 응력 증가비를 사용하여 분석하였으며, 소성대 감소효과와지반 변위 감소효과는 각각 소성대 감소비와 변위 감소비를 사용하여 분석하여 록볼트의 보강효과 경향을 파악할 수 있었다. 이러한 보강효과의 경향분석 결과는 실제 터널의 안정적 설계에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

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국내 액상화 평가를 위한 진동전단응력비 산정 (Evaluation Methods of Cyclic Shear Stress Ratio for the Assessment of Liquefaction in Korea)

  • 유병수;봉태호;김성렬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권6호
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    • pp.5-15
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    • 2019
  • 액상화 평가를 수행할 때 진동전단응력비(CSR)는 일반적으로 지반응답해석 또는 Seed & Idriss의 간편법을 수정한 방법을 통해 산정하고 있다. 본 연구에서는 진동전단응력비 산정방법의 적용성을 분석하기 위하여 1차원 등가선형 지반응답해석을 수행한 후 미연방도로국(FHWA), 일본도로협회(JRA), 국내설계기준(KDS) 등에서 제안한 방법을 적용하여 진동전단응력비를 산정하였다. 연구결과, 국내설계기준(KDS)으로 산정한 진동전단응력비가 해석 결과와 가장 큰 오차를 나타내었다. 그 이유는 국내설계기준의 경우 깊이에 따른 응력감소계수를 최대진동전단응력의 비가 아닌 최대지반가속도의 비로 정의하는 오류가 있기 때문이다.

GCP로 개량된 복합지반의 지반강도 별 응력 및 침하거동 (The Behavior on Stress and Settlement of GCP Composite Ground with Different Shear Strength of Soil)

  • 나승주;김대현;김경업
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.63-74
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    • 2017
  • 쇄석다짐말뚝(GCP)은 수십 년 동안 사용되어 왔지만, 팽창, 전단파괴와 기타 현상과 같은 파괴가 여전히 발생하여 보다 정교한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 선행연구 분석과 수치해석을 통해 치환율과 지반강도에 따른 응력 및 침하거동을 분석하고자 하였다. 이를 위해 유한요소해석 프로그램 ABAQUS를 사용하여 GCP로 개량된 복합지반을 모델링하여 지반강도와 치환율에 따라 복합지반의 응력과 침하를 분석하였다. GCP로 개량된 복합지반에 대하여 유한요소법을 이용한 수치해석을 실시하였으며, 치환율과 지반강도에 따른 복합지반의 응력관련계수와 침하저감계수의 관계를 분석하였다. 분석결과, 지반강도와 치환율이 증가할수록 깊이 별 평균 응력관련계수와 응력분담비는 증가하는 경향이 나타났다. 상부에서의 응력관련계수는 동일하게 증가하는 경향이 나타났지만, 응력분담비는 감소하였다. 따라서 상부층에서의 값은 다른 깊이에서의 값들과 다른 경향이 나타나므로 상부층에서의 측정된 값으로 복합지반 설계 시 과오를 범할 수 있으니 주의가 필요하다. 또한 기존 침하저 감계수식과 수치해석을 통한 침하저감계수와 비교 분석하였는데, 기존 식과 수치해석을 통하여 구한 값은 유사하게 나타났다.

탄소 섬유 강화 플라스틱과 금속의 접합에서 표면 패턴에 따른 접합 강도 영향 (Influence of Bonding Strength on Surface Pattern in Bonding of Carbon Fiber Reinforced Plastic and Metal)

  • 김지훈;정성균;김주한
    • 한국생산제조학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.430-435
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    • 2017
  • The effect of the surface profile on CFRP and aluminum metal bonding was studied. A small number of steps were made on the aluminum surface, and the shear stress and elongation were measured using a shear test after bonding with an autoclave method. As the number of surface steps increased, the shear stress and elongation increased. The surface bonding strength increased because of the effect of the mechanical and chemical bonding. When the number of effective stages was exceeded, the shear strength decreased again due to the aspect ratio of the step and the reduction of the penetration effect of the resin into the groove.

Design Method of Steel Slit Shear Walls with Tapered Links for Structural Condition Assessment

  • He, Liusheng;Wu, Chen;Jiang, Huanjun
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.361-368
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    • 2020
  • The authors developed a new type of steel slit shear wall (SSSW) having the function of structural condition assessment through visually inspecting the out-of-plane deformation of the designed tapered links subjected to lateral deformation. To facilitate its practical application, this paper studies how to design dimensions of the tapered links. Two parameters, the width-to-thickness ratio of the tapered links and steel yield stress, were studied. The performance of structural condition assessment was affected by both parameters with the width-to-thickness ratio being the controlling one. Through both numerical and experimental study, the designed width-to-thickness ratio of tapered links for different levels of structural condition assessment was established considering the effect of different steel grades used. In practice, the dimensions of tapered links can be determined following the design equation provided. Finally, a design procedure for the proposed SSSW system is provided.

Stiffness loss in enzyme-induced carbonate precipitated sand with stress scenarios

  • Song, Jun Young;Sim, Youngjong;Yeom, Sun;Jang, Jaewon;Yun, Tae Sup
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제20권2호
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    • pp.165-174
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    • 2020
  • The enzyme-induced carbonate precipitation (EICP) method has been investigated to improve the hydro-mechanical properties of natural soil deposits. This study was conducted to explore the stiffness evolution during various stress scenarios. First, the optimal concentration of urea, CaCl2, and urease for the maximum efficiency of calcite precipitation was identified. The results show that the optimal recipe is 0.5 g/L and 0.9 g/L of urease for 0.5 M CaCl2 and 1 M CaCl2 solutions with a urea-CaCl2 molar ratio of 1.5. The shear stiffness of EICP-treated sands remains constant up to debonding stresses, and further loading induces the reduction of S-wave velocity. It was also found that the debonding stress at which stiffness loss occurs depends on the void ratio, not on cementation solution. Repeated loading-unloading deteriorates the bonding quality, thereby reducing the debonding stress. Scanning electron microscopy and X-ray images reveal that higher concentrations of CaCl2 solution facilitate heterogeneous nucleation to form larger CaCO3 nodules and 11-12 % of CaCO3 forms at the interparticle contact as the main contributor to the evolution of shear stiffness.

연결 플레이트를 사용한 프리캐스트 콘크리트 모듈러 보의 전단성능 (Shear Behaviour of Precast Concrete Modular Beam Using Connecting Plate)

  • 조창근;노경민;이영학
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.65-72
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    • 2021
  • The Precast concrete(PC) modular structures are a method of assembling pre-fabricated unit modules in the construction site. The essential aim of modular structures is to introduce a connection method that can ensure splicing performance and effectively resist shear strength. This study proposed PC module using a connecting plate that can replace splice sleeves and shear keys used in the conventional PC modular structures. To evaluate the splicing performance and shear capacity of the proposed method, the shear test was conducted by fabricating one monolithic reinforced concrete(RC) beam and two PC modular beams with a shear span-to-depth ratio as variables. The experimental results showed that the shear capacity of the PC modular beam was about 89% compared to that of the RC beam, and showed a failure of the RC beam according to the shear span-to-depth ratio. Therefore, it was considered that the connecting plate effectively transferred the stress between each PC module through the joint and ensure integrity. In addition, the applicability of shear strength equation of ACI 318-19 and Zsutty's equation to PC modular beams were evaluated. Results demonstrated that the improved shear strength equations are needed to consider reduction of shear strength in PC modules.

구조물 보강용 탄소섬유쉬트의 부착특성에 관한 연구 (A Study on the Bond Properties of Carbon Fiber Sheets used for Strengthening Structures)

  • 황진석;김지영;백명종;박형철;박칠림
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.653-658
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    • 1997
  • Recently, carbon Fiber sheet (CFS) is frequently used for strengthening deteriorated concrete structures. To strengthening damaged structures, the property and characteristic of the bond between CFS and the concrete surface must be understood. The tensile test of single lap shear specimen was performed to study bond strength, bond stress distribution and stress transfer between CFS and concrete surface according to the bond length. Based on the test results, there were ultimate influence length (UIL) in which bond stress was distributed, and ultimate strain reduction ratio (USRR) by which strain was reduced linearly. Bond resisting force (BRF) was estimated by UIL and USRR, and which was compared with ultimate loads. According to the results of comparison, it was shown that ultimate bond strength could be estimated reasonablely by BRF.

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Plastic hinge length for coupled and hybrid-coupled shear walls

  • Abouzar Jafari;Meysam Beheshti;Amir Ali Shahmansouri;Habib Akbarzadeh Bengar
    • Steel and Composite Structures
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    • 제48권4호
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    • pp.367-383
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    • 2023
  • A coupled wall consists of two or more reinforced concrete (RC) shear walls (SWs) connected by RC coupling beams (CBs) or steel CBs (hybrid-coupled walls). To fill the gap in the literature on the plastic hinge length of coupled walls, including coupled and hybrid-coupled shear walls, a parametric study using experimentally validated numerical models was conducted considering the axial stress ratio (ASR) and coupling ratio (CR) as the study variables. A total of sixty numerical models, including both coupled and hybrid-coupled SWs, have been developed by varying the ASR and CR within the ranges of 0.027-0.25 and 0.2-0.5, respectively. A detailed analysis was conducted in order to estimate the ultimate drift, ultimate capacity, curvature profile, yielding height, and plastic hinge length of the models. Compared to hybrid-coupled SWs, coupled SWs possess a relatively higher capacity and curvature. Moreover, increasing the ASR changes the walls' behavior to a column-like member which decreases the walls' ultimate drift, ductility, curvature, and plastic hinge length. Increasing the CR of the coupled SWs increases the walls' capacity and the risk of abrupt shear failure but decreases the walls' ductility, ultimate drift and plastic hinge length. However, CR has a negligible effect on hybrid-coupled walls' ultimate drift and moment, curvature profile, yielding height and plastic hinge length. Lastly, using the obtained results two equations were derived as a function of CR and ASR for calculating the plastic hinge length of coupled and hybrid-coupled SWs.

해상용 경유의 희석량에 따른 선박용 윤활유의 유변학적 거동연구 (Rheological behavior study of Marine Lubricating oil on the amount of MGO (Marine Gas Oil) dilution)

  • 송인철;이영호;여영화;안수현;김대일
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.240-245
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    • 2016
  • 본 연구에서는 해상용 경유의 희석량에 따른 선박용 윤활유의 점도 및 전단응력의 변화 등 유변학적 거동에 대한 연구를 하였다. 연료희석에 의한 윤활유의 점도감소는 피스톤링 및 라이너의 마모로 인한 엔진내구성을 저하키는 중요한 요소이다. 연구에 사용된 윤활유는 고유황 경유(황함유량 0.05 %)를 3 %, 6 %, 10 %, 15 %, 20 %로 희석하여 magnetic stirrer를 이용, 혼합하여 제조하였다. 측정온도는 $-10^{\circ}C{\sim}80^{\circ}C$ 범위로 설정하고, 점도 및 전단응력 변화는 회전점도계인 Brookfield Viscometer를 이용하여 측정하였다. 윤활유에 해상용 경유의 희석량이 증가할수록 점도 및 전단응력이 감소하며, 이것은 상대적으로 낮은 점도의 해상용 경유가 윤활유에 희석됨에 따라 윤활유의 점도 및 전단응력이 낮아지기 때문이다. 특히, 저온($0{\sim}-10^{\circ}C$)에서는 점도 및 전단응력이 급격이 낮아지다가, $40^{\circ}C$ 이상에서는 점도 및 전단응력 감소가 해상용 경유 희석량의 영향을 거의 받지 않는다. 온도가 높아짐에 따라, 윤활유의 점도 및 전단응력 감소는 윤활유의 뉴턴유체 거동을 보이는 것을 확인했다. 경유의 혼입에 의한 점도감소로 선박의 엔진마모를 촉진할 수 있으므로 엔진의 내구성 향상을 위해 윤활유의 주기적인 관리가 필요하다.