최근 도심지 등에서 활용도가 높아지고 있는 얕은터널은 구조물에 인접하여 얕은 심도에 건설하므로 그 거동에 따른 주변지반 변위에 대한 연구는 아직 충분하지 않다. 특히, 얕은터널의 측벽에서 변위가 일어나면 주변지반의 이완형태 및 주변지반으로 전이되는 하중의 분포와 크기가 영향을 받을 수 있다. 그러나 지금까지 터널의 측벽변위에 관련된 연구는 많지 않고 그나마 터널과 주변지반을 평면변형률조건(plane strain state)으로 단순화하고 터널 전체의 안정이나 파괴메커니즘 규명에 대한 연구에 국한되어 있고, 터널 측벽일부의 변위에 따른 영향을 연구한 사례는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 터널측벽의 변위가 터널 주변 횡방향 하중전이에 미치는 영향을 규명하였다. 이를 위하여 탄소봉으로 지반을 조성하고 알미늄으로 터널의 형상을 모형화하여 터널의 한쪽측벽에 수평으로 변위를 주어 토피(0.5D, 0.75D, 1.0D, 1.25D)를 변화시키면서 모형시험을 수행하였고, 일부 측벽의 파괴에 따른 주변지반의 하중전이 거동을 분석하였다. 연구 결과, 얕은터널에서 토피가 일정깊이(0.75D) 이상이면 토피고에 무관하게 일정한 형태로 터널 측벽파괴가 발생하였고 반대측벽에 영향을 미치지 않았다. 그러나, 토피고가 일정깊이 이하일 경우에는 한쪽 측벽의 파괴가 반대쪽 측벽에까지 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 터널 굴착시 측벽변위가 예상변위량의 50% 발생하면, 터널 파괴는 75% 이상 진행되는 것을 발견하였다. 그러나, 지반조건에 따라 차이를 보일 수 있으므로 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
얕은 터널에 대한 연구는 종방향 하중전이와 수평지반에 대한 연구가 주를 이루었으며 사면 하부에 위치한 얕은 터널 주변지반의 거동연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 사면 하부에 위치한 터널의 종방향 굴진에 따른 터널 주변지반의 거동을 규명하기 위해 변위제어방식으로 모형시험을 실시하였다. 모형터널은 폭 320mm, 높이 210mm, 길이 55mm 규격의 강성이 큰 알루미늄 강체로 제작하였고, 모형지반은 3가지 규격의 탄소봉을 혼합하여 균질한 모형지반을 조성하였다. 모형시험은 사면 경사와 토피고를 변수로 측벽변형을 발생시키는 변위제어방식으로 실시하였으며, 터널 벽체의 하중변화, 터널 주변지반의 하중전이와 지표침하 변화를 측정하고 분석하였다. 지표침하의 변화는 경사가 증가할수록 수평지반보다 20~39%의 증가가 나타났다. 터널 천단부 및 측벽부의 하중 변화는 사면 경사가 증가할수록 천단부는 최대 20%가 증가하고, 측벽부는 사면 경사의 영향으로 하중비가 감소하는 것을 확인하였다. 연직하중은 토피고가 1.0D 이하에서는 최대 128%의 하중증가가 나타났지만, 토피고가 1.5D 이상에서는 수평지반과 큰 차이가 나타나지 않았다. 이것으로 사면 경사는 토피고 1.0D에서 가장 큰 영향이 나타나는 것을 확인하였다.
Precast concrete structure has many advantages, but the assembled seam will affect potentially the overall seismic performance of structure. Based on the sidewall joint located in the bottom of assembled monolithic subway station, the main objectives of this study are, on one hand to present an experimental campaign on the seismic behavior of precast sidewall joint (PWJ) and cast-in-place sidewall joint (CWJ) subjected to low-cycle repeated loading, and on the other hand to explore the effect of shape and position of assembled seam on load carrying capacity and crack width of precast sidewall joint. Two full-scale specimens were designed and tested. The important index of failure pattern, loading carrying capacity, deformation performance and crack width were evaluated and compared. Based on the test results, a series of different height and variably-shape of assembled seam of precast sidewall joint were considered. The test and numerical investigations indicate that, (1) the carrying capacity and deformation capacity of precast sidewall and cast-in-place sidewall were very similar, but the crack failure pattern, bending deformation and shearing deformation in the plastic hinge zone were different obviously; (2) the influence of the assembled seam should be considered when precast underground structures located in the aquifer water-bearing stratum; (3) the optimal assembled seam shape and position can be suggested for the design of precast underground concrete structures according to the analysis results.
This work is aimed at estimating the effects of various factors on the energy consumption of Korean-style apartment houses using TRNSYS. The factors considered here include the nominal size of floor area, type of remodeling, azimuth, sidewall insulation, and window type. Based on some assumptions, an actual apartment house is simplified into a model that is used for thermal load calculations. The simplified model is validated by showing a good agreement with the actual one in the predicted result. Remodeling balconies into unconditioned buffer spaces yields a favorable thermal performance in comparison with the original type regardless of the nominal size. Incorporating balconies into a conditioned indoor space leads to sharp increases in thermal loads, which must be avoided in view of energy conservation as well as structural problem. A quantitative assessment on the azimuthal effect indicates that the heating energy can be saved up to 16% by taking the south or southeast direction. Reduction in the heating load with enhancing the sidewall insulation is gradual, so that a cost-effectiveness analysis may be needed when amending the regulations concerned. Glazing appears to significantly affect the heat transfer through window. A typical case illustrates that the heating load is decreased about 25% by simply adopting triple glazing instead of double glazing.
도시 내에서 기반시설을 확충하기 위해 지하공간의 활용이 급증하고 있으며, 이에 따라 얕은터널의 수요가 늘고 있다. 도시 내 얕은터널은 자체 안정성 뿐만 아니라 상부 건축물과 터널 주변 지중매설물의 안전성도 확보해야 하는 특성이 있다. 지금까지 얕은터널에 대한 연구는 천단부나 측벽부 등 국부적 변형에 따른 주변지반 거동에 집중되었고 터널 전체의 변형에 따른 주변지반의 거동을 연구한 예가 거의 없다. 따라서, 본 연구에서는 터널 전체의 변형에 의해 발생되는 주변지반 거동의 모형시험을 수행하여 분석하고 그 안정성을 검토하였으며, 이를 위해 터널 상부지표의 경사와 토피별로 구분하여 모형시험을 수행하였다. 모형터널(폭 300 mm, 높이 200 mm)은 도로 2차선 터널 단면을 기준으로 수직 수평방향으로 동시에 내공변위가 일어나도록 제작하였으며, 모형지반은 3가지 규격(직경 4 mm, 6 mm, 8 mm)의 탄소봉으로 조성하였고, 터널 전체를 변형시키면서 터널 토피와 상부지표의 경사에 따른 지표침하, 천단하중, 측벽하중, 하중전이를 측정하였다. 그 결과 얕은터널의 지표침하는 터널상부에서 가장 크게 발생하였고, 터널에서 멀어질수록 감소하여 일정영역을 벗어나면 발생하지 않았으며, 경사지에서는 토피가 높은 곳의 지표침하가 넓게 나타났다. 천단하중과 측벽하중은 지표경사의 영향이 뚜렷하였으나 토피가 일정깊이 이상이면 지표경사의 영향을 받지 않았다. 터널의 하중전이는 수평지표에서는 토피가 높을수록, 경사진 지표에서 지표가 높을수록 하중전이 폭이 넓고 크기가 작게 나타났으며, 경사진 지표 하부 얕은 터널에서는 토피가 낮은 쪽의 터널 측벽부 주변 하중전이가 뚜렷하게 나타났다.
Theoretical and experimental study is conducted on the contact pressure distribution of a radial tire in motion under various camber angles. Tire construction is modelled by a spring bedded elastic ring, consisted of sidewall springs and a composite belt ring. The contact area is assumed to be a trapezoidal shape varying with camber angles and weighted load. The basic equation in a quasi-static form is derived for the deformation of a running belt with a constant velocity by the aid of Lagrange-Euler transformation. Galerkin's method and stepwise calculation are applied for solving the basic equation and the mechanical boundary condition along both sides of the contact belt part subjected to shearing forces transmitted from the sidewall spring. Experimental results on the contact pressure, measured by pressure sensors embedded in the surface of the drum tester, correspond well with the calculated ones for the test tire under various camber angles, running velocities and weighted loads. These results indicate that a buckling phenomenon of the contact belt in the widthwise direction occurs due to the effect of camber angle.
Traditionally, tire made a role of function, which is supporting vehicle load, making brake, transferring traction, etc. But tire is a part of vehicle design, nowadays. In accordance with this market trend, customers need a wide tread design tire (i.e. low series tire). Generally low Series Tire means stiffer than general tire. That brings out increasing road noise. (Especially tire cavity resonance noise) Tire noise is divided in structure home noise and air borne noise. Tire cavity resonance noise (structure home noise) come from vibration between tire and vehicle. In the study, we investigated that tire cavity resonance noise is affected by stiffness of tread and sidewall.
Finite Element Method for 3-D static loaded passenger car tire on the rigid surface is performed for studying the stiffness of tire to compare with experimental data. The tire elements used for FEM are defined each component to allow an easy change for the design parameters. Also, a hyperelastic material which is composed of tread and sidewall has been used to consider a large deformation of rubber components. The orthotropic characters of rubber-cord composite materials are used as well. The air pressure, a vertical and a lateral load are applied step by step and iterated by Modified Newton method for geometric and boundary condition nonlinear simulation. This study shows nonlinear analysis method for tire and the bearing capacity of tire due to the external force.
In this study, various hydraulic phenomena were analyzed from the dam model experiments and the analyzed results were compared with existing computation results. Sungduk dam model structures were constructed using Froude similarity law by 1:50 scale. From the measurements of hydraulic phenomena at spillway channel, an improvement method was trying to be suggested over shortcoming of existing design plan. The result of model experiment showed no big difference with that of each part's numerical interpretation. Sidewall overflows were observed, as water conveyance occurred due to the linear characteristics of spillways, which raised the necessity for improving the linear forms of spillways. Also, it was judged to be necessary improving load pressure and establishing protective structures at the riverbed grounds of downstream channels.
The present study describes the experimental method to measure the strain of tire. In this study. the strain distributions of tire with air pressure and vertical load were measured at the bead filler edge region and on the carcass cord using strain gauges and the results were compared with indoor bead durability test results. The strain amplitude of carcass cord near the rim check line of tire is one of the main factors that affects bead durability characteristic.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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