In recent years, geotextile-encased gravel columns (usually called stone columns) have become a popular method to increasing soil shear strength, decreasing the settlement, acceleration of the rate of consolidation, reducing the liquefaction potential and increasing the bearing capacity of foundations. The behavior of improved loose base-soil with gravel columns under shear loading and the shear stress-horizontal displacement curves got from large scale direct shear test are of great importance in understanding the performance of this method. In the present study, by performing 36 large-scale direct shear tests on sandy base-soil with different fine-content of zero to 30% in both not improved and improved with gravel columns, the effect of the presence of gravel columns in the loose soils were investigated. The results were used to predict the shear stress-horizontal displacement curve of these samples using support vector machines (SVM). Variables such as the non-plastic fine content of base-soil (FC), the area replacement ratio of the gravel column (Arr), the geotextile encasement and the normal stress on the sample were effective factors in the shear stress-horizontal displacement curve of the samples. The training and testing data of the model showed higher power of SVM compared to multilayer perceptron (MLP) neural network in predicting shear stress-horizontal displacement curve. After ensuring the accuracy of the model evaluation, by introducing different samples to the model, the effect of different variables on the maximum shear stress of the samples was investigated. The results showed that by adding a gravel column and increasing the Arr, the friction angle (ϕ) and cohesion (c) of the samples increase. This increase is less in base-soil with more FC, and in a proportion of the same Arr, with increasing FC, internal friction angle and cohesion decreases.
The reinforced-roadbed materials composed of crushed stones are used for preventing vertical deformation and reducing impact load caused by highspeed train. Repeated load application can induce deformation in the reinforced-roadbed layer so that it causes irregularity of track. Thus it is important to understand characteristics of permanent deformation in the reinforced-subbase materials. The characteristics of permanent deformation can be simulated by prediction model that can be obtained by performing repetitive triaxial test. The prediction model of permanent deformation is a key-role in construction of design method of track. The prediction model of permanent deformation is represented in usual as the hyperbolic function with increase of number of load repetition. The prediction model is sensitive to many factors including stress level etc. so that it is important to define parameters of the model as clearly as possible. Various data obtained from repetitive triaxial test and resonant column test using the reinforced-roadbed of crushed stone are utilized to develop a new prediction model based on concept of shear-stress ratio and elastic modulus. The new prediction model of permanent deformation can be adapted for developing design method of track in the future.
Papaloizou, Loizos;Polycarpou, Panayiotis;Komodromos, Petros;Hatzigeorgiou, George D.;Beskos, Dimitri E.
Earthquakes and Structures
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제10권3호
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pp.495-521
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2016
Ancient monuments of Greek and Roman classical architecture usually consist of multi-drum columns that are constructed of stone blocks placed on top of each other. Several research studies deal with the seismic behaviour of such structures, since earthquakes are common causes of destruction of such monuments. This paper investigates the effect of multiple earthquakes on the seismic performance of multi-drum columns, through numerical simulations and parametric analyses. The Discrete Element Method and an appropriate contact model have been implemented in a specially developed software application that is able to efficiently perform the necessary simulations in two dimensions. Specifically, various strong ground excitations are used in series for the computation of the collective final deformation of multi-drum columns. In order to calculate this cumulative deformation for a series of ground motions, the individual deformation of the column for each excitation is computed and then used as initial conditions for the next earthquake excitation. Various multi-drum columns with different dimensions are also considered in the analyses in order to examine how the geometric characteristics of columns can affect their seismic sequence behaviour, in combination with the excitation frequency content.
The purpose of the study is to understand the unique characteristics of decoration style in traditional Javanese houses. Reviewing literature and visiting site were applied as the research method. Javanese House can be divided into three parts; roof, wall and floor. First, the roof of the traditional Javanese House is the most unique and important decorative element. The roofs are covered with roof-tiles and have clay carving ornaments on top. Usually there are no ceilings, just exposed to the oblique shape roof, which are made of wood to enable air ventilation. Joglo roof is the outstanding and representative roof type of Javanese houses. There is artistic and constructive roof structure named as tumpang sari in Joglo roof. The decoration on tumpang sari is the most colorful and symbolic ornaments. Secondly, the most unique element in the wall is the gebyok. Gebyok is made of wood and full of carved ornament, which has an artistic appearance, and also important function. The top part of doors are designed as perforated woodcarving, which give both aesthetic and ventilation purposes. Last, the stratified floor is begin with ground yard, then veranda that made from hardened clay, and main room constituted with a wood scaffold to provide air circulation and remove the humidity of the ground. The decorations of the column stand (umpak) are unique, where usually lotus flower is carved into black stone or lime stone. The outside of the buildings in Java Houses is not decorated by colors or symbols, whereas colors are only used in temples, pavilion or in royal housings. Instead they have carvings and decorations on important structural elements such as columns and beams inside. The ornaments and colors of decorations symbolize their god, ancestors and piece.
The metals contamination of farmland soil nearby abandoned metal mine was serious problem in Korea. Stabilization of contaminated soil was reported using various stabilizers. Application of limestone and steel refining slag was reported as effective stabilizers in the stabilization of metals. The batch studies confirmed that the mixture of limestone and steel refining slag was suitable for stabilization of metals in contaminated soil. The limestone and steel refining slag mixture (2 : 1 and 3 : 2) were used in column studies and it was confirmed that the stabilizers effectively stabilized heavy metals in contaminated soil. The pH of the soil was increased with the addition of stabilizers. Total leached concentration of metals from the column study was reduced 44, 17, and 93% in comparison to the control at arsenic, cadmium and copper, respectively. The sequential extraction studies showed that the exchangeable fraction was changed into carbonate bound fraction (Cd and Cu) and Fe-Mn oxide bound fraction (As). Based on the results we confirmed that 2:1 ratio of limestone and steel refining slag effectively stabilizes the heavy metals. The mixed treatment of lime stone with steel refining slag would be an effective and feasible method for controlling metals leaching in contaminated soil.
In order to investigate on the effect of stabilization methods for rice paddies contaminated by heavy metals, a series of lab-scale model test was carried out by applying the characteristics of submerged Paddy soil. To perform the lab-scale model test, columns were made by acrylic with the dimension of diameter=10cm, thickness=0.5cm and were filled with soils which was contaminated were mixed with stabilization agents(lime stone 5% and steel refining slag 5% respectively). To manipulate the reduction condition, soils in the columns were submerged with distilled water. And then soil water and subsurface water in each column were sampled in the regular term and analysed the various physical and chemical properties.
다층 탄성모델에 근거한 철도노반 설계는 열차의 반복 윤하중에 의한 궤도 하부 구조의 거동을 반영하는 응력 의존적인 회복탄성계수$(E_R)$가 각 층의 중요한 입력물성치가 된다. 그러나 반복하중을 가하는 기존의 회복탄성계수 시험법은 비용이 고가이고 시험장비와 숙련도에 따라 결과의 일관성이 떨어지는 단점이 있어 실질적인 적용에 어려움이이었다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위해 동적물성치를 이용한 대체 회복탄성계수 시험법을 적용하여 철도노반의 회복탄성계수를 결정하였다. 강화노반에 주로 사용되는 쇄석의 회복탄성계수는 측정된 동적물성치와 열차 운행 중 경험하는 강화노반의 응력을 고려하여 결정되었고, 체적응력과 축차응력의 거듭제곱 형태로 예측모델을 나타내었다. 쇄석의 회복탄성계수는 체적응력이 증가함에 따라 전체적으로 증가하는 경향을 보였고 축차응력이 증감함에 따라 감소하였다. 상 하부노반의 주재료인 SM계열 토사 재료에 대하여 회복탄성계수를 평가하였고, 축차응력만을 이용한 거듭제곱 형태의 예측모델과 상관성이 매우 높게 나타났다.
격자형 또는 주방식 공법은 수평으로 매장된 광물을 채굴할 목적으로 적용되는 공법이다. 본 연구에서는 자연 암반을 암주로 사용하는 주방식 공법을 지하공간 건설에 적용하기 위해 설계와 파일럿 테스트를 수행하였다. 파일럿 테스트가 수행된 지역은 기존 골재 광산을 운영하는 곳으로 양호한 암반 조건과 적당한 심도를 보유하고 있었다. 파일럿 테스트 부지는 연구 결과 적용이 가능한 광산을 기반으로 접근성, 지반조건 등을 검토하여 후보지를 결정하였으며 상세 지반조사와 설계를 통해 부지 조성공사를 수행하였다. 파일럿 테스트는 암주형상을 8×8 m로 공간의 단면을 8×12 m 크기로 설계되었다. 시험발파를 통해 발파패턴을 결정하고 89공 3 m 굴진 단면 발파를 수행하여 총 92 m 굴진을 완료하였다. 현장 측정을 통해 평균 폭 12.5 m, 평균 높이 8.3 m을 확인하여 연구에서 고려하는 단면 모양과 유사하게 굴착공사를 진행할 수 있었다.
해안지역의 연약지반을 개량하기 위한 지반개량공법으로 가장 많이 사용되었던 모래다짐말뚝공법이나 사석치환공법은 최근 거의 사용되지 않으며, 대신 시멘트로 연약점토를 강제 교반시켜 고형화시키는 DCM(Deep Cement Mixing)공법이 많이 사용되고 있다. DCM공법이 주로 적용되는 해안지역에는 점토 이외에 모래와 같은 사질토도 존재하므로 본 연구에서는 해수에 포함된 염분과 양생방법이 시멘트로 고결된 모래의 일축압축강도에 어떤 영향을 미치는 지 연구하였다. 다섯 종류의 시멘트비를 사용하여 다짐방법으로 공시체를 제작한 다음 3일 동안 양생시켜 일축압축시험을 실시하였다. 혼합수로 해수 또는 증류수를 사용한 다음 해상에서 이루어지는 DCM공법을 고려하여 공시체를 해수에 수침시켜 양생하였다. 또한 육상조건과 비교하기 위하여 증류수로 수중양생하거나 대기중 양생도 실시하였다. 혼합수로 해수를 사용한 다음 구속압이 없는 상태로 해수에서 수중양생할 경우 공시체에 여러 균열이 발생하여 고결력이 발현되지 않았다. 시멘트비와 양생방법이 동일한 경우, 혼합수와 양생수로 해수를 사용한 공시체의 일축압축강도는 해수를 사용하지 않은 공시체보다 최대 3.5배 정도 낮게 나타났다. 또한 공시체의 수중양생 시 사용한 양생수보다는 공시체 제작 시 사용한 혼합수에 염분이 포함될 경우 강도 저하에 더 큰 영향을 미쳤다. 시멘트비가 동일한 경우, 사용한 물에 관계없이 대기중 양생한 공시체의 강도가 수중양생한 공시체보다 평균 2배 정도 높게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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