This study was carried out to evaluate the vertical stress properties in sandy soil according to changes of loading type in soil bin compacted three layers. The following conclusions and comparisons have been made based on careful analysis from theoretical and experimental methods. : When sandy soil subjected to cycle-loading, compression of foundation and diffusion of vertical stress increment(${\Delta}{\sigma}_2$) were influenced by magnitude of loading plate. When sandy soil subjected to reloading after removing of pre-loading, the distribution of ${\Delta}{\sigma}_2$ depth at one time of loading plate width was different from its distribution at more deep point cause of load hysteresis, so in case of design of structure, the effect of ${\Delta}{\sigma}_2$ as depth must be considered. The increment of vertical stress will be different as loading condition and foundation depth, the loading condition must be considered in case of structure design.
본 연구에서는 성토체의 확장에 의해 성토체 하부지반으로 전달되는 연직응력 증분량을 계산할 수 있는 식을 탄성론에 근거하여 유도하였다. 연직응력 증분량 산정식의 유도과정에서는 평면기점의 개념을 적용하여 유도과정을 단순화하였다. 연직응력 증분량 산정식에 의한 계산결과를 수치해석결과와 비교해 보았을 때 성토체 하부지반으로의 깊이가 커질수록 산정식과 수치해석결과 사이의 차이가 감소하였다. 수평방향 거리에 따른 연직응력 증분량을 수치해석결과와 산정식에 의한 결과를 통해 비교해 볼 때 대체적으로 산정식에 의해 예측된 연직응력 증분량이 수치해석에 의한 증분량보다 약간 커서 보수적인 결과를 보임을 알 수 있었다.
Soil stress distribution under loading is one of the important problems in civil engineering. Many models have been proposed to interpret the stress distribution in soil and most models assume that the soil is homogeneous and isotropic. Therefore, the actual stress distribution may be different. In addition, With the increase of the top load, soil stress does not increase linearly. In this study, vertical stress changes in sandy soil according to top load increase were measured through experiments. Experimental results, vertical soil stress due to top load increase showed an initial nonlinear behavior and when the load increases to some extent, vertical soil stress showed a linear behavior. ${\alpha}$ value obtained by existing theories always 1.00. But, ${\alpha}$ value by experiment was observed from 0.91 to 1.22 and ${\alpha}$ value was increased with increasing distance from the loading plate.
정밀한 기초설계를 위하여 지중연직응력분포를 파악하는 것은 중요하다. 본 연구에서는 지표면 재하에 의한 사질토지반의 지중연직응력 증가량에 대한 Boussinesq의 이론을 고찰하기 위하여 일련의 실내모형시험을 수행하였으며 Boussinesq의 이론값을 실측값과 비교하였다. Boussinesq의 이론값은 깊이에 관계없이 기초판 하부에서는 실측값보다 작았다 기초판의 바깥부분에서는 기초폭의 1.0배의 깊이에서는 이론값은 실측값보다 컸으나 기초폭의 2.0배 및 3.0배의 깊이에서는 이론값과 실측값이 거의 비슷해지는 경향이었다. 가해진 단위면적당 하중에 대한 지중연직응력은 하중이 증가함에 따라 감소하였다. 이러한 경향들은 상대밀도나 기초폭에 관계없이 나타났다. Boussinesq의 이론을 이용할 때 이와 같은 결과를 감안하여 이론값을 보정하면 보다 정확한 값을 얻을 수 있을 것이다.
연직하중(鉛直荷重), 구속압(拘束壓) 및 torque를 각각 독립적으로 작용시킬 수 있는 비틀림전단시험(剪斷試驗)을 실시하여 주응력축(主應力軸)을 회전(回轉)시켰을 경우, 변형율증분방향(變形率增分方向)과 응력방향(應力方向) 혹은 응력증분방향(應力增分方向) 사이의 관계가 조사되었다. 이 비틀림전단시험(剪斷試驗)은 $K_0$-압밀점토시료(壓密粘土試料)에 대하여 비배수(非排水) 및 배수(排水) 상태하에서 주응력축회전(主應力軸回轉)이 가능한 전 응력경로(應力徑路)로 실시되었다. 본(本) 연구(硏究)결과 파괴시의 변형율증분(變形率增分)벡터의 방향은 응력(應力)벡터방향과 일치함을 알 수 있었다. 즉 변형율증분(變形率增分)벡터방향은 초기의 낮은 응력단계(應力段階)에서는 응력증분(應力增分)벡터 방향과 일치하지만 높은 응력단계(應力段階)에서는 응력(應力)벡터방향과 일치하게 된다. 이는 점토(粘土)의 거동(擧動)이 응력의 증가에 따라 탄성(彈性)에서 소성(塑性)으로 변천되어 감을 의미한다. 따라서 주응력축회전(主應力軸回轉)시의 점토거동(粘土擧動)의 구성식화(構成式化)에는 탄소성이론(彈塑性理論)의 적용이 가능함이 입증되었다.
This study was carried out to evaluate the vertical stress properties in sandy soil according to changes of foundation condition in soil bin compacted three layers. The following conclusions and comparisons have been made based on careful analysis from theoretical and experimental methods. : When sandy soil subjected to circular uniform load, the vertical stress increments ($\Delta\sigma_z$) was increased as load increasing, the maximum values of $\Delta\sigma_z$ was achieved at the point loading axis, and $\Delta\sigma_z$ was not shown over at a distance of three times of loading plate width (B). The vertical stress increments were achieved largely at 80 % relative compaction (Rc) compared to 95 % relative compaction due to stress concentration in sandy soil. When sandy soil subjected to circular uniform load, the $\Delta\sigma_z$ differences between theoretical and experimental values as load increased were more increased and its maximum differences were achieved at stress axis. When gravel surface macadamized over sandy soil subjected to load, the $\Delta\sigma_z$ was concentrated to load axis as load increasing, so that macadamization will be decreased load transmission.
본 연구는 TMA wire로 제작된 transpalatal lingual arch에 의한 골내 응력 분포를 파악하기 위하여 양측성 및 편측성 확장을 가하여 이때 발생하는 치아주위조직 응력 분포 양상을 광탄성 응력 해석법으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 양측성 확장시 수평 변형만 적용했을 때 탄선끝이 각진 경우 둥근 탄선끝을 적용한 경우보다 응력이 치근단으로 집중되며 회전 중심을 의미하는 흑색선이 변화하는 양태를 보였고 수직변형량이 증가되면서 전체적인 응력차수의 증가와 흑색선의 하방 이동 양상을 보였다. 2. 편측성 확장을 위해 수평 변형과 함께 확장측에만 수직 변형을 적용하였을 때 확장력이 확장측으로 편중되는 응력 분포를 관찰할수 있었다. 수직 변형량의 증가시 확장측 구치는 정출하는 응력을 보였고 수평변형량의 증가시 고정측 치아도 경사지려는 응력 분포가 관찰되었다. 3. 편측 구치의 회전을 개선하기 위해 철사끝을 비대칭적으로 toe-in한 경우 변형량이 적은 구치의 치근단 원심측에 응력 분포를 관찰할수 있었다. 4. 악궁 확장시 철사의 길이를 줄일수록 무늬차수가 증가하는 응력 분포를 보였다.
버킷기초에 작용하는 수직하중의 일부는 내부 흙을 통해 저면으로 나머지는 스커트 외주면과 지반 사이로 전달된다. 사질토 지반에 설치된 버킷기초의 설계를 위해서는 수직 하중전이 특성을 명확하게 규명해야 하나 아직 이에 대한 연구가 수행되지 않았다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 유한요소해석을 수행하여 사질토 지반에 설치된 버킷기초의 수직하중에 대한 지반의 응답을 계산하였다. 극한 상태에서 버킷기초의 선단지지력은 얕은기초의 지지력보다 크며 주면마찰력은 말뚝의 설계식에 비하여 작은 것으로 나타났다. 선단지지력은 스커트 외주면에 작용하는 전단응력이 파괴면을 아래로 밀어내어 파괴면이 확장되기 때문에 얕은기초에 비하여 큰 것으로 분석되었다. 반면 주면마찰력은 침하가 진행되면서 버킷기초 하부의 흙이 수평방향으로 밀려 이동하면서 스커트에 작용하는 수평응력이 감소하기 때문에 작은 것으로 나타났다. 버킷기초의 극한지지력은 얕은기초의 선단지지력과 주면마찰력 설계식을 합한 값보다 큰 것으로 계산되었다. 이는 주면마찰력은 설계식보다 작지만 크기가 선단지지력에 비하여 매우 작아 지지력에 큰 영향을 미치지 않는 반면 선단지지력은 주면마찰력에 비하여 증가폭이 크기 때문이다.
본 연구의 목적은 연약지반개량을 위한 다짐말뚝공법의 재료로써 건설폐기물에서 선별 처리된 순환골재의 적용성을 평가함과 동시에 기존 다짐말뚝공법들의 단점을 보완하는 새로운 공법을 개발하는 데 있다. 본 논문에서는 순환골재 다공질 콘크리트말뚝에 의한 지반개량효과를 분석하기 위하여 실내모형실험을 수행하였다. 실험결과로부터 개량된 복합지반의 침하량과 과잉간 극수압 및 연직응력증분의 시간에 따른 변화 특성과 복합지반의 거동 특성을 분석하였다.
Firstly, a new kind of prismatic tensegrity structures with redundant cables is defined, the topology, geometry and forming conditions of which are introduced further. The development of its mechanical properties including self-stress states and structural stiffness with the increment of the twist angle is also investigated carefully. Combined with the topology of this kind of structures, a reasonable erection scheme is proposed, in which some temporary lifting points need to be set and two groups of vertical cables are tensioned in batches. Then, a simplified dynamic relaxation method is employed to track the erection process inversely, which aims to predict each intermediate equilibrium state during the construction, and give the key structural parameters that can effectively guide the construction. The removal of the active cables, the relaxation or tension of the passive cables are simulated by controlling their axial stiffness, so that the structural composition as well as the serial numbers of the elements always keep invariant regardless of the withdrawal of the slack cables. The whole analysis process is clear in concept, simple to implement and easy to popularize. Finally, several examples are given to verify the practicability and effectiveness of the proposed method further.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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