• 제목/요약/키워드: cyclic triaxial

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실내 삼축시험과 개별요소법(DEM)을 이용한 사질토 직교 이방 탄성 특성의 미시역학적 비교 분석 (Comparative Study on Cross-anisotrupic Elasticity of Granular Soils Based on Lab-scale Triaxial Experiment and Discrete Element Analysis)

  • 정영훈;이재훈;정충기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권8호
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    • pp.59-68
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    • 2007
  • 사질토의 직교 이방 탄성계수를 실험적 방법과 개별 요소법을 이용하여 측정하고 결과를 정량적으로 비교-분석하였다. 실내 시험에서는 미소 응력 제어 반복재하시험과 벤더 엘리먼트의 측정 결과를 조합하여 탄성 특성을 구하였으며, 개별 요소법에서는 실내 시험 방법과 상응하는 반복재하시험을 모사하였다. 축 방향 및 전단방향에 관련된 탄성 특성의 비교 결과는 제한된 조건에서도 개별 요소법이 복잡한 실내 시험 과정을 모사할 수 있음을 보여주었다. 방사 방향 재하시험 결과에서 나타난 두 방법 간 차이의 비교 분석 결과는 개별 요소법이 실내 시험으로 구한 개별 측정치의 정량적 타당성을 확인하는데 충분히 활용될 수 있음을 보여준다.

Study on Young's Modulus of Geomaterials used in Korean Railway Infrastructures

  • Lee, Sung Jin;Lee, Seong Hyeok;Lee, Il Wha;Hwang, Su Beom;Kim, Ki Jae
    • International Journal of Railway
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    • 제6권2호
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    • pp.53-58
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    • 2013
  • In this study, cyclic triaxial tests were carried out with the coarse granular materials used in Korean railway infrastructure (reinforced trackbed, gravel of transition zone, upper subgrade of railway) and Young's modulus for the target materials in small strain level were suggested. And the result of elastic modulus suggested in this study is expected to be effectively applied to dynamic analysis of the railway embankment structure using similar material, since the grain size distributions and unit weight of the material tested in this study are specified in Korean Railway Design Criteria.

포화사질토의 동적거동규명을 위한 교란상태개념의 이용 (Applications of Disturbed State Concept for the dynamic behaviors of fully saturated soils)

  • 최재순;박근보;서경범;김수일
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2003년도 춘계 학술발표회논문집
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    • pp.140-147
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    • 2003
  • There are many problems in the prediction of soil dynamic behaviors because undrained excess pore water pressure builds up and then the strain softening behavior is occurred simultaneously. A few analytical methods based on the dynamic constitutive model have been proposed but the model hardly predict the excess pore water pressure directly. In this study, the verification on the disturbed state concept (DSC) model, proposed by Dr, Desai was performed. Some laboratory tests such as conventional triaxial tests and cyclic triaxial tests were carried out to determine DSC Parameters and then disturbance values are determined by the proposed equation. Through this verification, it is proved that the disturbed state concept can express reliably the soil dynamic characteristics such as excess pore water pressure and strain softening behavior. It is also found that the critical disturbance which is determined at the minimum curvature of disturbance function can be a the specific index.

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사질토 및 점성토와 비교한 순수 실트의 응력 -변형률 거동 (The Stress-Strain Behavior of a Pure Silt Compared with Sand and Clay)

  • 정상섬
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제9권4호
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    • pp.27-36
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    • 1993
  • 본 연구에서는 실트흙의 거동에 대하여 자동화된 삼축시험기를 사용하여 정하중(monotonic loading)과 반복 동하중(cyclic loading)하에서 파괴전과 파괴상태시 응력 변형률 상태를 제시하였다. 시료성형을 위하여 순수 실트인 실리카 분말을 사용했으며 시료는 조밀한 경우(D,=80%, eo=0.68)와 느슨한 경우(D,=35pl, eo=0.9)의 2종류로 만들어 등방 압밀후 배수. 비배수 상태하 에서 삼축압축과 인장시험을,비배수 상태하에서 반복 동하중 시험을 하였다. 해석 결과 전반적인 실트의 거동은 사질토와 비슷하지만 점토질흙에 비해서는 체적팽창(dilatancy)으로 인하여 정하중과 반복동하중하에서 상당히 다른 거동을 보임을 알 수 있었다.

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수치모델을 이용한 버킷기초의 장기거동 분석 (Analysis of Long-term Behavior of Bucket Foundation Using Numerical Model)

  • 박정선
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제22권10호
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    • pp.31-36
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    • 2021
  • 풍력발전기 기초의 누적 회전각과 침하량을 예측하는 것은 매우 중요하다. 하지만 반복하중에 따른 버킷기초의 장기거동을 분석하는 연구는 거의 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 사질토 지반에 설치된 버킷기초의 다양한 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 반복 삼축압축시험으로부터 도출된 강성감소 경험식을 수치모델에 사용자 서브루틴으로 적용하여 해석을 수행하였다. 강성감소 모델을 사용하여 버킷기초의 누적 회전각을 산정하였으며, 반복하중 작용 시 거동에 영향을 주는 주요인자에 대한 분석이 이루어졌다.

주기적(週期的) 반복하중(反復荷重)에 의한 연약점토(軟弱粘土)의 강도특성(强度特性) (Cyclic Strength Characteristics of Soft Clay)

  • 하광현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.49-58
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    • 1984
  • 연약점토(軟弱粘土)(방콕)의 주기적(週期的) 반복하중(反復荷重)에 의(依)한 거동(擧動)을 구명(糾明)하기 위하여 부교란시료(不攪亂試料)에 대(對)한 일련(一連)의 반복하중(反復荷重)을 이용(利用)한 삼축압축시험(三軸壓縮試驗)을 시도(試圖)했다. 본(本)시험(試驗)은 포속압력(抱束壓力) 및 초기전단응력(初期剪斷應力)을 변화(變化)시켜 가면서 점토(粘土)의 전단변형(剪斷變形), 강도변화(强度變化) 등(等)을 조사(調査) 비교(比較)한다. 그 결과(結果) 초기전단응력(初期剪斷應力)이 증가(增加)함으로써 응력(應力)-변형곡선(變形曲線)은 적은 변화(變化)를 보였고, 반복하중(反復荷重)에 의(依)한 강도변화(强度變化)는 응력비(應力比)로 표현(表現)될 때 포속압력(抱束壓力)이 $1.0kgf/cm^2$이었을 때 더 컸으며, 축차응력(逐差應力)으로 표현(表現)될 경우(境遇)는 포속압력(抱束壓力)이 $1.5kgf/cm^2$이었을 때 크게 나타났다.

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Stress-strain behaviour of reinforced dredged sediment and expanded polystyrenes mixture under cyclic loading

  • Zhou, Yundong;Li, Mingdong;Wen, Kejun;Tong, Ruiming
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제17권6호
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    • pp.507-513
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    • 2019
  • Reinforced soil and Expanded Polystyrenes (EPS) mixture (RSEM) is a geomaterial which has many merits, such as light weight, wide strength range, easy for construction, and economic feasibility. It has been widely applied to improve soft ground, solve bridge head jump, fill cavity in pipeline and widen highway. Reutilizing dredged sediment to produce RSEM as earthfill can not only consume a large amount of waste sediment but also significantly reduce the construction cost. Therefore, there is an urgent need understand the basic stress-strain characteristics of reinforced dredged sediment-EPS mixture (RDSEM). A series of cyclic triaxial tests were then carried out on the RDSEM and control clay. The effects of cement content, EPS beads content and confining pressure on the cyclic stress-strain behaviour of RDSEM were analyzed. It is found that the three stages of dynamic stress-strain relationship of ordinary soil, vibration compaction stage, vibration shear stage and vibration failure stage are also applicative for RDSEM. The cyclic stress-strain curves of RDSEM are lower than that of control clay in the vibration compaction stage because of its high moisture content. The slopes of backbone curves of RDSEMs in the vibration shear stage are larger than that of control clay, indicating that the existence of EPS beads provides plastic resistance. With the increase of cement content, the cyclic stress-strain relationship tends to be steeper. Increasing cement content and confining pressure could improve the cyclic strength and cyclic stiffness of RDSEM.

재료의 역학적 거동특성에 기초한 액상화 평가방법 (New Methods for Assessing Liquefaction Potential Based on the Characteristics of Material)

  • 김경환;박인준;김수일
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권5호
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    • pp.205-218
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    • 1998
  • 사질토로 구성된 지반은 점토로 구성된 지반에 비해 배수 및 강도면에서 우수하다는 장점이 있다. 하지만 느슨한 사질토 지반의 경우 지진하중과 같은 급속하중이 가해지면 전단력을 상실하고 유체와 같은 거동을 하는 액상화가 발생할 가능성이 있다. 따라서 본 연구에서는 사질토의 액상화현상을 재료의 역학적 거동특성의 관점에서 접근하는 연구를 수행하였다. 재료의 역학적 거동특성에 기초한 개념으로써 소산에너지 개념에 기초를 하고 있는 에너지법과 토폐의 연화응답(softening response)에 대한 구성방정식을 기초로 하는 교란상태개념(disturbed state concept , DSC)을 이용한 방법을 액상화에 대한 해석에 적용하였다. 주문진 표준사를 대상으로 수행한 다양한 상대밀도에 대한 진동삼축시험결과를 해석에 적용하였다. 주문진 표준사를 대상으로 한 진동삼축시험결과는 다른 조건이 동일한 경우 상대밀도가 증가함에 따라 액상화 발생에 요구되는 반복하중의 재하회수가 증가하였다. DSC법을 통한 액상화평가 결과, 상대밀도가 증가함에 따라 액상화발생에 요구되는 시료의 교란 또는 증가하였고 소성변형률은 감소하는 결과를 보였다. 이는 시료의 상대밀도가 증가함에 따라 시료는 보다 견고한 상태에 있으며 그로 인해 액상화에 요구되는 시료의 교란도가 보다 크며 소성변형도 감소되는 것으로 판단된다. 에너지법에 의한 액상화평가 결과, 반복하중의 재하시 시료내부 미세구조의 변화에 기인하는 소산에너지는 과잉간극수압과 일정한 함수관계가 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 에너지법에 의한 액상화 발생시기를 시료내부의 소산에너지의 변화가 가장 급격한 시기로 제안하였으며, 이를 통한 해석결과는 시험결과와 비교해 볼 때 타당성있는 결과를 보여주었다. DSC법에 소개된 액상화발생시기의 판정방법과 본 연구에서 제시한 에너지법에 의한 액상화발생 시기의 판정방법을 시험결과를 통해 검증한 결과 신뢰할 말한 결과를 보여주고 있으며. 이를 통해 포화사질토에 대한 합리적인 액상화판정의 수행이 가능하다고 판단된다.

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이방 구속 조건에서 실지진 하중을 이용한 포화사질토의 액상화 저항강도 특성 (A Study on the Liquefaction Resistance of Anisotropic Sample under Real Earthquake Loading)

  • 이재진;김수일;정상섬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.5-14
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    • 2010
  • 본 연구에서는 지반의 응력상태와 동하중을 실제 지반 및 지진하중과 가장 가깝게 모사하기 위하여 여러 압밀 응력비(K) 조건으로 시료를 구속시킨 후 실지진 하중을 이용해 진동삼축시험을 수행하였다. 시험시 시료는 액상화가 발생 가능한 상대밀도 50%의 주문진 표준사를 사용하였다. 시험은 K를 0.5~1.0까지 변화 시키며 구속된 시료에 Ofunato 지진파와 Hachinohe 지진파를 사용하여 축하중을 변화 시키며 진동삼축시험을 수행하여 과잉간극수압비의 발현 정도에 따라 액상화 저항강도를 판단하였다. 연구 결과 K값이 클수록 과잉간극수압비의 발현이 크게 되었고, 다른 조건이 같을 때 등방구속된 시료에서 과잉간극수압비의 발현이 가장 잘되었다. 즉, 등방 구속된 시료가 이방 구속된 시료보다 동일 조건에서 액상화 저항강도가 더 크다는 사실에 반하는 것을 알 수 있었다. 시험 결과 값을 이용하여 K에 따른 최대과잉간극수압비를 유도할 수 있었고, 그것을 유효구속압과 축차 하중을 이용하여 선형으로 정규화 하였으며, 등방 구속된 시료의 액상화 저항강도로부터 이방 구속된 시료의 액상화 저항강도를 구할 수 있는 보정계수를 제안하였다.

대형삼축압축시험을 이용한 상사입도 조정 재료의 탄성계수 산정시험 (Test method for Young's Modulus of Parallel Graded Coarse Granular Materials by Large Triaxial Test)

  • 이성진;추연욱;황수범;김기재
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권5C호
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    • pp.211-220
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    • 2012
  • 쇄석, 자갈 등과 같은 대입경의 조립지반재료들은 철도, 도로, 댐 등과 같은 지반구조물의 주요한 성토재료로 사용되고 있다. 따라서 합리적인 설계와 시공을 위해서 이들 재료의 물성을 정확하게 평가하는 것은 필수적이다. 본 연구에 앞서 대형 삼축압축시험장비를 구축하고 미소변형 수준에서의 물성산정을 위한 시스템 검증을 수행하여, 시험장비의 신뢰성을 확보할 수 있었다. 본 연구에서는 대입경의 조립지반재료의 다양한 실험 조건들을 고려하여 반복삼축압축시험이 수행되었다. 특히 상사입도 조립재료 시편들에 대해 입자크기, 하중패턴, 하중 주파수, 세립분 함유 조건 등이 탄성계수 결과에 미치는 영향에 대해 검토, 분석하였다.