• 한국해양공학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.133-139
• /
• 2014

Offshore wind turbines have been constructed extensively throughout the world. These turbines are subjected to approximately $10^8$ horizontal load cycles produced from wind, waves, and current during their lifetimes. Therefore, the accumulated displacement of the foundation under horizontal cyclic loading has significant effects on the foundation design of a wind turbine. Akili(2006) and Achmus et al.(2009) performed cyclic triaxial tests on dry sands and proposed an empirical model for predicting the accumulated plastic strain of sands under long-term cyclic loading. In this study, cyclic triaxial tests were performed to analyze the cyclic loading behaviors of dry sands. A total of 27 test cases were performed by varying three parameters: the relative density of the sands, cyclic load level, and confining stress. The test results showed that the accumulated plastic strain increased with an increase in the cyclic load level and a decrease in the relative density of the sand. The confining stress had less effect on the plastic strain. In addition, the plastic strain at the 1st loading cycle was about 57% of the accumulated strain at 1,000 cycles. Finally, the input parameters of the empirical models of Akili(2006) and Achmus et al.(2009) were evaluated by using the relative density of the sand and the cyclic load level.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제6권2호
• /
• pp.263-275
• /
• 2002

국내 항만시설의 방파제 또는 호안구조물 등의 안정성 평가시 사석의 지반물성치는 일본의 경험치를 사용하여 설계하는 것이 관행이었다. 그러나 본 연구에서는 2001년 국내 최초로 한국수자원공사에 도입된 대형삼축압축시험기(공시체 직경 30cm, 공시체 높이 60cm)를 이용하여 사석의 지반물성치(점착력, 내부마찰각 등)를 직접 산정함으로써 관행적으로 적용하던 지반물성치와 비교 검증하고자 한다. 즉 기존의 해양구조물 설계시에는 사석의 물성치 산정시 실내실험이나 현장조사등의 지반조사 없이 일본에서 관행적으로 사용되어오는 경험치를 적용하였으나 본 연구에서는 실내시험을 통해 사석의 물성치를 산정함으로써 관행적으로 적용하던 지반물성치와 비교하여 합리적인 지반물성치를 적용하고 사석의 전단특성을 파악하는데 의의가 있다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제14권1호
• /
• pp.59-70
• /
• 1998

국내 해안에 퇴적된 실트질 모래와 hydraulic fill한 지반에서 채취한 시료의 액상화 강도 측정을 위해 응력제어 진동삼축압축시험을 수행하였다. 이를 위해 1) 불교란시료와 교란시료의 액상화 강도 산정과 2) 등방 압밀된 시료와 비등방 압밀된 시료의 반복삼축시험결과 비교, 3) 본 시험결과와 국내 다른 시험자료 및 외국의 결과를 비교하였다. 등방 압밀 시료의 액상화 강도는 시료의 상대밀도에 따라 나타내었다. 실트질 함유량이 30%이하의 경우 액상화 강도는 실트질 영향을 거의 받지 않음이 나타났다. 비등방 압밀된 시료의 액상화 강도는 수직응력을 구속응력으로 나눈 유효압밀비에 영향을 받는다. 본 연구의 시험결과 한국 서해안의 실트질 모래의 액상화 강도는 Seed and Pea cock(1971)가 제안한 범위에서 내에 있음을 알 수 있다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제17권6호
• /
• pp.415-422
• /
• 2014

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.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제36권9호
• /
• pp.21-32
• /
• 2020

본 연구에서는 포항 액상화 현상 발생 현장에서 채취한 모래를 사용하여 진동삼축시험 및 전단파 속도 측정을 수행하였으며, 시험결과를 기반으로 액상화 저항곡선을 도출하여 액상화 저항강도(CRR)를 산정하였다. 전단파 속도는 지진 발생 전 현장상태를 모사하고자 압밀 단계 종료 시점에서 측정한 값을 활용하였다. 시험을 통해 액상화 저항강도에 대한 두 가지 인자(입도분포, 상대밀도)의 영향을 확인하였으며 기존 문헌에서 제시된 타 사질토의 액상화 저항강도와의 비교를 통해 포항 모래의 액상화 저항강도를 정량적으로 평가하였다. 또한, 측정한 전단파 속도를 활용하여 실제 현장에서 사용되는 액상화 평가 곡선과의 비교를 통해 시험 결과의 신뢰성을 확인하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제33권2호
• /
• pp.83-94
• /
• 2023

원통형 시료의 측면에 일정하게 구속압이 적용되는 통상적인 삼축시험 셀과는 달리, GREAT 셀은 독립적으로 제어되는 8쌍의 측면 가압장치들을 이용하여 차등적으로 구속압을 가할 수 있고, 이를 통해 다양한 크기와 방향의 수평 응력장을 생성시킬 수 있다. 본 연구의 선행 논문에서는 다양한 역학적 재하 조건에서 GREAT 셀 시험을 수치해석적으로 모사하고, 원주변형률에 대한 수치해석 및 실험측정 결과를 비교하여 적용된 수치모델의 적정성을 분석하였다. 본 연구에서는 역학적 재하 조건과 유체흐름 조건을 함께 고려하여 균열이 포함된 인공시료에 대한 GREAT 셀 시험을 수치모사하였다. 값이 알려지지 않은 균열면의 역학적 물성을 다양하게 설정하여 시료의 거동(원주변형률)에 대한 수치해석과 실험 결과를 비교하였으며, 균열면의 특정 역학적 조건에서 실험결과와 잘 일치하는 것으로 검토되었다. 추가적으로 유체흐름 조건이 시료의 역학적 거동에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제22권10호
• /
• pp.111-120
• /
• 2006

본 연구에서는 개별요소해석 프로그램 PFC를 이용하여 실내 대형삼축압축시험에 대한 거동예측 및 실내시험 결과와의 분석을 수행하였다. 댐 축조용 락필재료(rockfill material)에 대한 실내 대형삼축압축시험을 수행하였으며, PFC 해석에 있어서는 초기 간극률을 고려한 개별요소 생성과 팽창, clump logic을 이용한 대상재료의 입도분포 모델링을 수행하였다. 특정 구속압 조건에 대한 실내시험 결과를 이용하여 개별요소해석시 필요한 미시 물성치(micro Parameter)를 산정하였으며, 이를 이용하여 다양한 응력조건에 대한 개별요소해석을 수행하였다. 본 연구결과, 개별요소법은 지반공학적 측면에서, 조립재료에 대한 미시적 거동(micro behavior) 및 전체적 거동(macro behavior)의 예측뿐 아니라, 수치시험실(numerical laboratory)로서 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.147-160
• /
• 2002

우리나라 해양수산부(1999) $\ulcorner$항만 및 어항설계기준$\lrcorner$ 에서는 중력식 방파제 또는 중력식 안벽의 기초의 지지력 검토시 Bishop방법을 이용하여 기초의 지지력을 계산하는 것을 표준으로 규정하구 이 때 사석의 강도정수는 대형삼축압축시험을 이용하여 정하는 것이 가장 합리적이나 여러가지 여건상 시험이 불가능할 경우에는 일본 항만기술연구소의 $\ulcorner$항만기연자료 No. 699(水上, 1991)$\lrcorner$를 인용하여 암석의 일축압축강도가 300 kg/$cm^2$이상이면 점착력 0.2kg/$cm^2$, 내부마찰각 $35^{\circ}$$^{\circ}$는 기대할 수 있다는 결과를 인용.제시하고 있다. 그러나 이에 대한 국내의 어떠한 검증도 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 비교적 일축압축강도가 작은 북제주 다공질 현무암 사석재를 대상으로 국내최초로 대형삼축압축시험(공시체직경: 30cm, 공시체높이: 60cm)을 실시하였다. 시험결과 북제주 현무암 사석재의 일축압축 강도가 400 kg/$cm^2$보다 클 경우 c=0.3kg/$cm^2,\phi=36^{\circ}$ 의 강도정수를 사용할 수 있음을 제안하고, 입자파쇄와 다이러턴시로 대표되는 사석재의 전단 특성에 대해서도 고찰하였다.

• 지질공학
• /
• 제32권4호
• /
• pp.597-610
• /
• 2022

중간주응력을 고려한 마찰재료의 파괴거동에 대한 확고한 이해는 대심도 보어홀 안정성 및 단층해석 등과 관련된 현장 적용의 고도화를 위한 필수적인 과정이다. 본 연구는 진삼축압축 조건을 물리적으로 구현하는 장비를 설계·제작하였으며 마찰재료로 제작된 석고 시료에 대한 진삼축압축시험을 통하여 재료의 파괴거동 특성을 논의하고 삼차원파괴함수의 적용성을 검토하였다. 진삼축압축시험을 위한 석고 재료는 52(w) × 52(l) × 104(h) mm의 직육면체 시료로 성형하였으며 다양한 조합의 𝜎₃, 𝜎₂의 조건으로 총 24회의 진삼축압축시험이 수행되었다. 또한, 삼차원 파괴기준식의 파라미터로 사용되는 석고의 강도정수 측정을 위하여 전통적인 일축압축시험 및 삼축압축시험이 수행되었다. 석고 재료의 응력-변형 특성은 중간주응력과 최소주응력의 차이가 클수록 취성거동이 더욱 강하게 나타났으며, 시료의 강도 및 변형은 중간주응력의 변화를 반영하는 것으로 평가되었다. 주응력 좌표계에서 시험 데이터에 대한 비선형 다중회귀분석을 수행한 결과 수정 Wiebols-Cook 파괴기준 및 수정 Lade 파괴기준이 석고 시료에 대한 삼차원 파괴기준으로 가장 적합하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제10권4호
• /
• pp.455-470
• /
• 2016

In ballasted railway tracks, ballast fouling due to finer material intrusion has been identified as a challenging issue in track maintenance works. In this research, deformation characteristics of crushed stone-sand mixtures, simulating fresh and fouled ballasts were studied from laboratory and a 3-D discrete element method (DEM) triaxial compression tests. The DEM simulation was performed using a recently developed DEM approach, named, Yet Another Dynamic Engine (YADE). First, void ratio characteristics of crushed stone-sand mixtures were studied. Then, triaxial compression tests were conducted on specimens with 80 and 50% of relative densities simulating dense and loose states respectively. Initial DEM simulations were conducted using sphere particles. As stress-strain behaviour of crushed stone-sand mixtures evaluated by sphere particles were different from laboratory specimens, in next DEM simulations, the particles were modeled by a clump particle. The clump shape was selected using shape indexes of the actual particles evaluated by an image analysis. It was observed that the packing behaviour of laboratory crushed stone-sand mixtures were matched well with the DEM simulation with clump particles. The results also showed that the strength properties of crushed stone deteriorate when they are mixed by 30% or more of sand, specially under dense state. The results also showed that clump particles give closer stress-strain behaviour to laboratory specimens than sphere particles.