• 제목/요약/키워드: bearing geometry

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연약 점성토 지반에 시공되는 원형 수직구의 히빙 안정성에 대한 수치해석적 연구 (Numerical study on basal heave stability of a circular vertical shaft constructed in clay)

  • 강석준;조계춘
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.231-245
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    • 2022
  • 지반강도가 낮은 연약 점성토 지반을 대상으로 수직구가 시공되는 경우, 굴착면에서의 토압 불균형에 대한 지반의 지지력이 낮아 굴착면이 융기하는 히빙이 발생할 위험이 존재한다. 히빙에 대한 안정성을 평가하기 위해 안전율을 계산하는 방법들이 제안되어왔으나, 이론적인 유도 과정에서 많은 가정사항들이 포함되어 정확한 히빙 안정성 평가가 어렵다는 한계를 가진다. 본 연구에서는 선행 연구를 보완하기 위해 원형 수직구가 연약 점성토 지반에 시공되는 경우를 상정하여 굴착 형상에 따른 지반 지지력의 변화, 지반 점성토의 비균질성, 그리고 관내토의 효과에 대한 이론적 접근을 통해 기존 안전율 제안식을 보완하였다. 보완된 식의 검증과 다양한 사례 연구를 통한 히빙 안정성 검토를 위해 원형 수직구 굴착 시 발생하는 굴착면의 히빙을 3차원 수치해석으로 모사하여 안전율을 도출하였다. 수치해석 및 히빙 안전율 제안식들을 이용하여 다양한 인자의 변화에 따른 히빙 안전율의 변화를 검토한 결과, 본 연구에서 추가적으로 보완된 특성이 3차원 안전율 식 내에 적절하게 반영되었음을 확인하였다. 다양한 사례를 모사하여 수행된 수치해석 결과를 이용하여 수식을 구성하는 인자들이 히빙 안전율에 미치는 영향을 도출하였으며, 깊이에 따른 비배수 전단강도 증가의 고려 여부가 안전율 값 산정에 지배적인 영향을 미치는 것을 확인하였다.

평창-정선 일대 "행매층"의 분포와 층서적 의의 (Distribution and Stratigraphical Significance of the Haengmae Formation in Pyeongchang and Jeongseon areas, South Korea)

  • 김남수;최성자;송윤구;박채원;최위찬;이기욱
    • 자원환경지질
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    • 제53권4호
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    • pp.383-395
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    • 2020
  • 행매층은 실루리아기 회동리층과 오르도비스기 정선층(정선석회암) 사이에 위치하고 있어, 행매층의 층서적 위치는 회동리층의 존재와 시층서적 논란을 해결하는데 결정적 정보를 제공할 수 있다. 2011년 이후부터 행매층 존재와 함께 암층서 단위가 될 수 있는지에 대하여 논란이 있어왔다. 따라서 본 연구에서는 비룡동-평안리 사이 지역에 대한 정밀 지질조사를 통하여 행매층 분포와 지질구조 특성을 규명하고, 생층서와 절대연령 결과를 대비하여 행매층의 암층서 및 시층서적 의의를 정의하였다. 행매층을 대표하는 암석은 괴상의 황색-황갈색 함력 탄산염암으로 사암과 같은 입상조직을 가지고 있으며 노두 표면이 매우 거칠고 기공이 많이 발달하고 있다. 구성광물의 조성, 함량 및 미세조직 특징을 근거로 볼 때, 행매층의 특성은 역질의 쇄설암으로, 역은 돌로마이트이며 기질은 자형 및 반자형의 돌로마이트와 원마도 및 분급이 좋은 미사질의 석영이 주구성광물로 이루어져있다. 행매층은 조사지역인 정선군 정선읍 용탄리(비룡동)에서 평창군 미탄면 평안리까지 측방으로 연속하여 잘 발달하고 있을 뿐만 아니라 일정한 두께를 가지고 분포하고 있다. 행매층의 층리, 태위 및 층후는 비룡동-행매동 사이 지역에서는 회동리층과 거의 비슷하게 발달하나, 행매동 남서쪽에서는 등사습곡과 충상단층에 의하여 외견상 불규칙한 분포양상을 보인다. 즉 비룡동-행매동 사이에서는 340°±10°/15°의 태위를 유지하면서 200 m 층후로 발달하지만, 평안리 백암 일대에서는 동-서 1.5 km, 남-북 2.5 km에 달하는 넓은 면적을 차지하고 있다. 행매층 내 쇄설성 저어콘 U-Pb 연령은 470-450 Ma 범위를 갖고 있어 행매층의 최대 퇴적시기는 후기 오르도비스기를 지시한다. 또한, 행매층을 구성하는 함력 탄산염암은 쇄설성 퇴적암이므로, 행매층에서 분류된 중기 오르도비스기 코노돈트 화석군은 재퇴적된 이지성을 의미한다. 이는 행매층의 지질시대가 중기 오르도스기 이후 임을 지시한다. 본 연구 결과, 행매층은 전단대일 뿐이며, 정선석회암의 일부이고, 정선석회암과 동일한 시기를 갖는다는 부정적 학설은 타당성을 잃었으며, 행매층은 국제층서위원회(ICS)에서 제시한 층서기준에 적합하게 잘 정의된 암층서 단위임이 확인되었다.

One-Pot Reaction Involving Two Different Amines and Formaldehyde Leading to the Formation of Poly(Macrocyclic) Cu(II) Complexes

  • Lee, Yun-Taek;Kang, Shin-Geol
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권8호
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    • pp.2517-2522
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    • 2012
  • New polynuclear poly(hexaaza macrocyclic) copper(II) complexes $[1](ClO_4)_{2n}{\cdot}(H_2O)_{2n}$, $[2](ClO_4)_{2n}{\cdot}(H_2O)_{2n}$, and $[3](ClO_4)_{2n}{\cdot}(H_2O)_{2n}$ have been prepared by the one-pot reaction of formaldehyde with ethylenediamine and 1,2-bis(2-aminoethoxy)ethane, 1,3-diaminopropane, or 1,6-diaminohexane in the presence of the metal ion. The polymer complexes contain fully saturated 14-membered hexaaza macrocyclic units (1,3,6,8,10,13-hexaazacyclotetradecane) that are linked by $N-(CH_2)_2-O-(CH_2)_2-O-(CH_2)_2-N$, $N-(CH_2)_3-N$, or $N-(CH_2)_6-N$ chains. The mononuclear complex $[Cu(H_2L^5)](ClO_4)_4$ ($H_2L^5$ = a protonated form of $L^5$) bearing two $N-(CH_2)_2-O-(CH_2)_2-O-(CH_2)_2-NH_2$ pendant arms has also been prepared by the metal-directed reaction of ethylenediamine, 1,2-bis(2-aminoethoxy)ethane, and formaldehyde. The polymer complexes were characterized employing elemental analyses, FT-IR and electronic absorption spectra, molar conductance, X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), and scanning electron micrograph (SEM). Electronic absorption spectra of the complexes show that each macrocyclic unit of them has square-planar coordination geometry with a 5-6-5-6 chelate ring sequence. The polymer complexes as well as $[Cu(H_2L^5)]^{4+}$ are quite stable even in concentrated $HClO_4$ solutions. Synthesis and characterization of the polynuclear and mononuclear copper(II) complexes are reported.

시멘트풀의 영향을 고려한 축소모형 매입말뚝의 거동분석 (The Analysis of Skin Friction on Small-scale Prebored and Precast Piles Considering Cement Milk Influence)

  • 박종전;정경자;정상섬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.5-15
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    • 2017
  • 주면마찰력은 매입말뚝에서 가장 큰 영향 요소이다. 특히 시멘트풀과 지반 사이의 인터페이스 거동에 있어 가장 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 시멘트 풀 영향을 고려하여 단독말뚝에 대한 현장축소모형말뚝 재하시험을 수행하였다. 시험말뚝은 상사비를 고려하여 길이 1.3m 지름 0.067m로 선정하였으며, 굴착공경은 150, 125, 90, 86, 74mm, 시멘트풀 물/시멘트비는 90, 70, 60%로 급속재하시험을 수행하였다. 분석 결과 굴착공경이 증가할수록 지지력 증가를 확인하였다. 또한, 물/시멘트비가 부배합일수록 지지력이 증가하는 것을 확인하였다. 상사비를 고려한 축소모형시험결과, 굴착 공경은 말뚝지름(0.508mm 기준)보다 대략 0.1~0.4D(50~200mm) 크게 시공하는 것이 적합하다. 그리고 시멘트풀 물/시멘트비는 본 연구 결과와 품질관리 등을 고려하였을 때, 70% 정도가 적절하다.

Effects of openings geometry and relative area on seismic performance of steel shear walls

  • Massumi, Ali;Karimi, Nasibeh;Ahmadi, Mostafa
    • Steel and Composite Structures
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    • 제28권5호
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    • pp.617-628
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    • 2018
  • Steel shear wall possesses priority over many of the current lateral load-bearing systems due to reasons like higher elastic stiffness, desirable ductility and energy absorption, convenience in construction and implementation technology, and economic criteria. Besides these advantages, this system causes increase in the dimensions of other structural elements due to its high stiffness as one of its intrinsic characteristics. One of the methods for stiffness reduction is perforating the wall panel and creating openings in the wall that can also be used as windows or ducts in buildings service period. The aim of the present study is probing the appropriate geometric shape and location of opening to fulfil economic criterion plus technical and seismic design criteria. In the present research, a number of possible while reasonable opening shapes and locations are defined in various sizes for some steel shear wall specimens. The specimens are modelled in ABAQUS finite elements software and analyzed using nonlinear pushover analysis. Finally, the analyses' results are reported as force-displacement diagrams and the strength, the initial stiffness and the energy absorption are calculated for all specimens and compared together. The obtained results show that both shape and location of the openings affect the seismic parameters of the shear wall. The specimens in which the openings are further from the center and closer to the columns possess higher stiffness and strength while the specimens in which the openings are closer to the center show more considerable changes in their seismic parameters in response to increase in opening area.

앵커 또는 폐타이어 벽체를 이용한 사면보강공법의 안정해석 및 설계 (Stability Analysis and Design of Slope Reinforcing Method Using Anchored or Waste Tyre Wall)

  • 김홍택;강인규
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권2호
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    • pp.69-84
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    • 1994
  • 본 연구에서는 불안정한 사면의 효율적 보강을 위해 앵커 또는 폐타이어 벽체 공법의 적용성을 설계측면에서 검토하였다. 이를 위해, 앵커 또는 폐타이어 벽체가 설치된 보강사면의 외적안정해석법 제시가 우선 이루어졌으며, 또한 Meyerhof 지지력 이론 및 횡하중을 받는 말뚝단면의 발생응력분포 실험결과를 토대로 벽체 자체의 내적안정에 관련된 앵커 또는 폐타이어에서 발휘되는 수동저항력 예측을 위한 이론식을 제시하였다. 본 연구에서 제시된 수동저항력 계산식의 적합성 검토를 위해 Murray 인발실험결과와의 비교가 이루어졌으며, 아울러 강재보강띠를 적용하는 일반 보강토벽체 공법과 설계상의 장점 등에 관해 비교도 이루어졌다. 최종적으로는 앵커 또는 폐타이어 벽체가 설치된 보강사면 설계예를 제시하여 이에 대한 안정검토 및 겨로가분석이 수행되었으며, 기존 불안정한 사면의 경사도를 낮추어 안정성을 확보하는 공법과의 비교를 통해 앵커 또는 폐타이어 벽체공법의 효율성 검토도 이루어졌다.

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Seismic behavior of steel reinforced concrete (SRC) joints with new-type section steel under cyclic loading

  • Wang, Qiuwei;Shi, Qingxuan;Tian, Hehe
    • Steel and Composite Structures
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    • 제19권6호
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    • pp.1561-1580
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    • 2015
  • No significant improvement has been observed on the seismic performance of the ordinary steel reinforced concrete (SRC) columns compared with the reinforced concrete (RC) columns mainly because I, H or core cross-shaped steel cannot provide sufficient confinement for core concrete. Two improved SRC columns by constructing with new-type section steel were put forward on this background: a cross-shaped steel whose flanges are in contact with concrete cover by extending the geometry of webs, and a rotated cross-shaped steel whose webs coincide with diagonal line of the column's section. The advantages of new-type SRC columns have been proved theoretically and experimentally, while construction measures and seismic behavior remain unclear when the new-type columns are joined onto SRC beams. Seismic behavior of SRC joints with new-type section steel were experimentally investigated by testing 5 specimens subjected to low reversed cyclic loading, mainly including the failure patterns, hysteretic loops, skeleton curves, energy dissipation capacity, strength and stiffness degradation and ductility. Effects of steel shape, load angel and construction measures on seismic behavior of joints were also analyzed. The test results indicate that the new-type joints display shear failure pattern under seismic loading, and steel and concrete of core region could bear larger load and tend to be stable although the specimens are close to failure. The hysteretic curves of new-type joints are plumper whose equivalent viscous damping coefficients and ductility factors are over 0.38 and 3.2 respectively, and this illustrates the energy dissipation capacity and deformation ability of new-type SRC joints are better than that of ordinary ones with shear failure. Bearing capacity and ductility of new-type joints are superior when the diagonal cross-shaped steel is contained and beams are orthogonal to columns, and the two construction measures proposed have little effect on the seismic behavior of joints.

Synthesis and Properties of Tetraaza Macrocycles Containing Two 3-Pyridylmethyl, 4-Pyridylmethyl, or Phenylmethyl Pendant Arms and Their Nickel(Ⅱ) and Copper(Ⅱ) Complexes: Effects of the Pendant Arms on the Complex Formation Reaction

  • Kang, Shin-Geol;Kim, Seong-Jin
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제24권3호
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    • pp.269-273
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    • 2003
  • The synthesis and properties of 2,13-bis(3'-pyridylmethyl) $(L^3)$, 2,13-bis(4'-pyridylmethyl) $(L^4)$, and 2,13-bis(phenylmethyl) $(L^5)$ derivatives of 5,16-dimethyl-2,6,13,17-tetraazatrcyclo$[16.4.0.^{1.18}0^{7.12}]$docosane are reported. The 3- or 4-pyridylmethyl groups of $[ML^3](ClO_4)_2\;or\;[ML^4](ClO_4)_2$ (M = Ni(Ⅱ) or Cu(Ⅱ)) are not involved in coordination, and the coordination geometry (square-planar) and ligand field strength of the complexes are quite similar to those of $[ML^5](ClO_4)_2$, bearing two phenylmethyl pendant arms. However, the complex formation reactions of $L^3\;and\;L^4$ are strongly influenced by the pyridyl groups, which can interact with a proton or metal ion outside the macrocyclic ring. The macrocycle $L^5$ exhibits a high copper(Ⅱ) ion selectivity against nickel(Ⅱ) ion; the ligand readily reacts with copper(Ⅱ) ion to form $[CuL^5]^{2+}$ but does not react with hydrated nickel(Ⅱ) ion in methanol solutions. On the other hand, $L^3\;and\;L^4$ form their copper(Ⅱ) and nickel(Ⅱ) complexes under a similar condition, without showing any considerable metal ion selectivity. The ligands $L^3\;and\;L^4$ react with copper(Ⅱ) ion more rapidly than does $L^5$ at pH 6.4. At pH 5.0, however, the reaction rate of the former macrocycles is slower than that of the latter. The effects of the 3- or 4-pyridylmethyl pendant arms on the complex formation reaction of $L^3\;and\;L^4$ are discussed.

Highly Efficient Red Emissive Heteroleptic Cyclometalated Iridium(III) Complexes Bearing Two Substituted 2-Phenylquinoxaline and One 2-Pyrazinecarboxylic Acid

  • Sengottuvelan, Nallathambi;Yun, Seong-Jae;Kim, Dae-Young;Hwang, In-Hye;Kang, Sung Kwon;Kim, Young-Inn
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권1호
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    • pp.167-173
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    • 2013
  • A series of highly efficient red phosphorescent heteroleptic iridium(III) complexes 1-6 containing two cyclometalating 2-(2,4-substitued phenyl)quinoxaline ligands and one chromophoric ancillary ligand were synthesized: (pqx)$_2Ir$(mprz) (1), (dmpqx)$_2Ir$(mprz) (2), (dfpqx)$_2Ir$(mprz) (3), (pqx)$_2Ir$(prz) (4), (dmpqx)$_2Ir$(prz) (5), (dfpqx)$_2Ir$(prz) (6), where pqx = 2-phenylquinoxaline, dfpqx = 2-(2,4-diflourophenyl)quinoxaline, dmpqx = 2-(2,4-dimethoxyphenyl)quinoxaline, prz = 2-pyrazinecarboxylate and mprz = 5-methyl-2-pyrazinecarboxylate. The absorption, emission, electrochemical and thermal properties of the complexes were evaluated for potential applications to organic light-emitting diodes (OLEDs). The structure of complex 2 was also determined by single-crystal X-ray diffraction analysis. Complex 2 exhibited distorted octahedral geometry around the iridium metal ion, for which 2-(2,4-dimethoxyphenyl)quinoxaline N atoms and C atoms of orthometalated phenyl groups are located at the mutual trans and cis-positions, respectively. The emission spectra of the complexes are governed largely by the nature of the cyclometalating ligand, and the phosphorescent peak wavelengths can be tuned from 588 to 630 nm with high quantum efficiencies of 0.64 to 0.86. Cyclic voltammetry revealed irreversible metal-centered oxidation with potentials in the range of 1.16 to 1.89 V as well as two quasi-reversible reduction waves with potentials ranging from -0.94 to -1.54 V due to the sequential addition of two electrons to the more electron-accepting heterocyclic portion of two distinctive cyclometalated C^N ligands.

Synthesis and Characterization of Dinuclear Ni(II) Complexes with Tetraazadiphenol Macrocycle Bearing Cyclohexanes

  • Kim, Ki-Ju;Jung, Duk-Sang;Kim, Duk-Soo;Choi, Chi-Kyu;Park, Ki-Min;Byun, Jong-Chul
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권11호
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    • pp.1747-1751
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    • 2006
  • The dinuclear tetraazadiphenol macrocyclic nickel(II) complexes [$Ni_2$([20]-DCHDC)]$Cl_2$ (I), [$Ni_2$([20]-DCHDC)]$(ClO_4)_2{\cdot}2CH_3CN $ (II(b)) and [$Ni_2$([20]-DCHDC)$(NCS)_2$] (III) {$H_2$[20]-DCHDC = 14,29-dimethyl-3,10,18,25-tetraazapentacyclo-[25,3,1,$0^{4,9}$,$1^{12,16}$,$0^{19,24}$]ditriacontane-2,10,12,14,16(32),17,27(31), 28,30-decane-31,32-diol} have been synthesized by self-assembly and characterized by elemental analyses, conductances, FT-IR and FAB-MS spectra, and single crystal X-ray diffraction. The crystal structure of II(b) is determined. It crystallizes in the monoclinic space group P2(1)/c. The coordination geometries around Ni(II) ions in I and II(b) are identical and square planes. In complex III each Ni(II) ion is coordinated to $N_2O_2$ plane from the macrocycle and N atoms of NCS- ions occupying the axial positions, forming a square pyramidal geometry. The nonbonded Ni…Ni intermetallic separation in the complex II(b) is 2.8078(10) $\AA$. The FAB mass spectra of I, II and III display major fragments at m/z 635.1, 699.4 and 662.4 corresponding to [$Ni_2$([20]-DCHDC)(Cl + 2H)]$^+$, [$Ni_2$([20]-DCHDC)$(ClO_4\;+\;2H)]^+$ and [$Ni_2$([20]-DCHDC)(NCS) + 6H]$^+$, respectively.