• 제목/요약/키워드: damping effect of the soil

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Effect of loading frequency and clay content on the dynamic properties of sandy-clay mixtures using cyclic triaxial tests

  • Alireza Hasibi Taheri;Navid Hadiani;S. Mohammad Ali Sadredini;Mahmood Zakeri Nayeri
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제36권4호
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    • pp.317-328
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    • 2024
  • Adopting a rational engineering methodology for building structures on sandy-clay soil layers has become increasingly important since it is crucial when structures erected on them often face seismic and cyclic wave loads. Such loads can cause a reduction in the stiffness, strength, and stability of the structure, particularly under un-drained conditions. Hence, this study aims to investigate how the dynamic properties of sand-clay mixtures are affected by loading frequency and clay content. Cyclic triaxial tests were performed on a total of 36 samples, comprising pure sand with a relative density of 60% and sand with varying percentages of clay. The tests were conducted under confining pressures of 50 and 100 kPa, and the samples' dynamic behavior was analyzed at loading frequencies of 0.1, 1, and 4 Hz. The findings indicate that an increase in confining pressure leads to greater inter-particle interaction and a reduced void ratio, which results in an increase in the soil's shear modulus. An increase in the shear strength and confinement of the samples led to a decrease in energy dissipation and damping ratio. Changes in loading frequency showed that as the frequency increased, the damping ratio decreased, and the strength of the samples increased. Increasing the loading frequency not only reflects changes in frequency but also reduces the relative permeability and enhances the resistance of samples. An analysis of the dynamic properties of sand and sand-clay mixtures indicates that the introduction of clay to a sand sample reduces the shear modulus and permeability properties.

지반(地盤)에 대한 구조물(構造物)의 상대강도(相對剛度)가 지반(地盤)-구조물(構造物) 상호작용(相互作用)에 미치는 영향(影響) (Effects of Stiffness Characteristics of Super-Structure on Soil-Structure Interaction)

  • 박영기;조양희;이용일
    • 대한토목학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.123-132
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    • 1985
  • 기초지반(基礎地盤)의 유연성(柔軟性)은 구조물의 지진응답(地震應答)에 지대한 영향(影響)을 미치게 된다. 본 연구(硏究)에서는 지반(地盤)에 대한 상부구조물(上部構造物)의 상대강도(相對剛度)가 지반(地盤)-구조물(構造物) 상호작용(相互作用)에 미치는 영향을 분석하였다. 해석(解析)모델로서는 기초(基礎)슬래브의 형태와 규격은 동일하지만 상부구조(上部構造)의 강성(剛性)이 상대적으로 큰 전단벽구조(剪斷壁構造)와 강성(剛性)이 작은 뼈대 구조(構造)로 된 건물에 대하여 지반과 연계(連繫)된 집중질량(集中質量)모델을 작성하였으며, 운동방정식(運動方程式)의 해석을 위해서는 Roesset의 모드감쇠(減衰)(Modal Damping)를 이용하는 모드중첩법(重疊法)을 사용하였다. 연구결과(硏究結果), 전단벽구조물(剪斷壁構造物)의 경우 대부분의 지반조건에 대하여 지반(地盤)-구조물(構造物) 상호작용(相互作用)의 영향이 현저하게 나타나는 반면 뼈대구조물(構造物)의 경우 유연성지반(柔軟性地盤)을 제외하고는 지반(地盤)-구조물(構造物) 상호작용(相互作用)의 영향이 공학적(工學的)으로 무시될 수 있음을 확인하였다. 또 지반(地盤)-구조물(構造物) 상호작용(相互作用)의 영향이 증가(增加)할수록 구조물 상부(上部)에서의 지진응답(地震應答)이 감소(減少)하는 반면 구조물 하부(下部)에서의 지진응답(地震應答)은 오히려 증가(增加)한다는 사실을 알 수 있었다.

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파종전 무기유황 관주처리가 묘삼의 생육 및 뿌리썩음병 발생에 미치는 영향 (Effect of Irrigation of Sulfur Solution before Sowing on Growth and Root Rot Disease of Seedling in Ginseng Nursery)

  • 이성우;이승호;박경훈;장인복;;김기홍
    • 한국약용작물학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.391-397
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    • 2014
  • To control the disease of root rot in ginseng nursery, inorganic sulfur solution of 0.1%, 1.0%, and 2.0% were irrigated by amount of $10{\ell}$ per $3.3m^2$ before sowing. On the last ten days of July, Fusarium solani and F. oxysporum were similarly detected by 44.8% and 43.8%, respectively, while Cylindrocarpon destructans was low detected by 4.4% in the diseased seedling. The more sulfur's concentration was increased, the more soil pH was decreased. Soil pH was decreased from 5.87 to 4.59 by the irrigation of sulfur solution of 1.0%. The more sulfur's concentration was increased, the more electrical conductivity (EC) of soil was increased. EC was increased from 0.27 dS/m to 1.28 dS/m by the irrigation of sulfur solution of 1.0%. Irrigation of sulfur solution was effective on the inhibition of damping-off caused by Rhizoctonia solani in ginseng seedling. Control value for damping-off by the irrigation of sulfur solution of 1.0% and 2.0% were 75.7%, and 78.5%, respectively. Growth of leaf was inhibited by the irrigation of sulfur solution of 2.0%. Root weight per $3.3m^2$ showed the peak in sulfur solution of 1.0%, while survived-root ratio and root weight per plant were decreased in the level of 2.0%. Survived-root ratio of seedling in sulfur solution of 1.0% was distinctly increased by 4.7 times compare to the control, but control value for root rot was relatively low as 49.2%. Mycelium growth of C. destructans, F. solani, and R. solani were distinctly inhibited by the increase of sulfur's concentration in vitro culture using PDA medium.

진동해머에 의해 시공되는 말뚝의 해석기법 제고 (Enhancement of the Technique for Analyzing a Pile Driven by Vibro Hammer)

  • 이승현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.3596-3601
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    • 2015
  • 진동해머에 의해 시공되는 말뚝의 거동을 분석할 목적으로 개발된 기존의 프로그램을 개선하고자 하였다. 진동해머-말뚝-지반으로 구성되는 진동시스템의 기존 지배방정식에 지반저항의 댐핑효과와 클러치마찰력을 추가하였다. 또한, 개발된 해석기법의 하중전이곡선을 모사하는 수정 Ramberg-Osgood 모델의 매개변수를 재산정하여 해석기법을 개선하고자 하였다. 수정된 프로그램에 의한 해석결과를 현장시험결과와 비교해 볼 때 시간에 따른 말뚝의 변위 및 하중전이거동이 현장시험결과에 좀 더 유사하였다. 개발된 프로그램에 의한 말뚝 관입깊이별 관입속도를 상용 프로그램에 의한 결과 및 현장시험결과와 비교해 볼 때 상용프로그램보다 훨씬 더 현장시험결과에 가까웠다.

Tricone-Bits 천공장비의 진동 분석 및 진동 거리감쇠 추정에 관한 연구 (A Study on Vibration Analysis and Estimation of Vibration Damping of Tricone-Bits Drilling Machine)

  • 조성규;서성철;박형근
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권4호
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    • pp.493-499
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    • 2023
  • 최근 도심지에서는 재건축, 재개발 및 초고층 건물이 활발하게 건축되고 있다. 이러한 공사현장은 지하공간 활용을 위하여 가시설 공사가 필수로 수행되며, 이를 위하여 건설 장비를 활용한 천공이 수반된다. 가시설 공사에 사용되는 천공장비는 토사층과 암반층에서 각각 어스오거와 항타기(T-4)를 주로 활용하였다. 최근에는 건설기계의 발달로 토사층과 암반층 모두 천공 가능하고 진동을 최소화 할 수 있는 Tricone-Bits와 같은 저진동 건설장비가 사용되고 있다. 하지만, 어스오거와 항타기에 대한 진동치 예측에 대한 연구는 다수 수행되었으나 저진동 천공장비에 대한 진동 영향에 대한 연구는 부족한 것이 현실이다. 본 연구에서는 저진동 천공장비인 Tricone-Bits에 대한 지반 진동치를 측정하고, 이를 활용하여 진동 거리감쇠식을 제안하였다. 또한, 기존 제시된 진동 거리감쇠식을 활용하여 어스오거 및 항타기에 대한 진동 예측한 후, 이를 비교 및 분석하여 Tricone-Bits 천공기계에 대한 진동감쇠 정도를 평가하였다. 그 결과, Tricone-Bits 천공 장비는 어스오거와 항타기 대비 97% 및 93%의 진동저감 효과가 나타났다.

부지응답해석을 이용한 지역별 대표 진도 산출 연구 (Typical Seismic Intensity Calculation for Each Region Using Site Response Analysis)

  • 안재광;손수원
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.5-12
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    • 2020
  • 지진원으로부터 전파되는 진동은 거리에 따른 감쇠와 지형 혹은 지질구조에 따라 지역마다 다른 증·감폭 특성을 가진다. 지진원에서 기반암까지의 전파되는 진동은 이격거리에 따른 감쇠의 영향이 크며, 이는 감쇠식을 통해 쉽게 추정할 수 있다. 하지만 지표면에 전달되는 진동 추정은 기반암 상부에 위치한 토층 고유주기의 영향을 받기에 위치별 지질정보 파악이 중요하다. 지질정보 기반 진도 추정을 위해 지반조사 자료가 필요하며, Vs 주상도가 없을 경우 표준관입시험을 통해 대상지반의 강도 및 특성 파악에 주로 사용된다. 국토지반정보 포털시스템에서는 국내 지반에서 수행된 지반조사자료를 통합하여 관리하고 있으며, 표준관입시험 정보가 약 40만공을 구축되어 있다. 본 연구에서는 지반정보를 기반으로 체감형 진도정보 산출을 위해 권역별로 증폭계수 정량화 가능성을 검토하였다. 이때 SPT-N치를 자료를 통해 전단파 주상도를 생성하고, 대상지역에 지반응답해석을 수행하였다. 권역별 증폭계수와 지진파의 주기별 진도 분포는 해석방법 및 권역설정에 따라 큰 차이를 보였다.

Transient stochastic analysis of nonlinear response of earth and rock-fill dams to spatially varying ground motion

  • Haciefendioglu, Kemal
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제22권6호
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    • pp.647-664
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    • 2006
  • The main purpose of this paper is to investigate the effect of transient stochastic analysis on nonlinear response of earth and rock-fill dams to spatially varying ground motion. The dam models are analyzed by a stochastic finite element method based on the equivalent linear method which considers the nonlinear variation of soil shear moduli and damping ratio as a function of shear strain. The spatial variability of ground motion is taken into account with the incoherence, wave-passage and site response effects. Stationary as well as transient stochastic response analyses are performed for the considered dam types. A time dependent frequency response function is used throughout the study for transient stochastic responses. It is observed that stationarity is a reasonable assumption for earth and rock-fill dams to typical durations of strong shaking.

참깨 토양전염성병(土壤傳染性病)의 생물학적방제(生物學的防除) (Biological Control of Sesame Soil-born Disease by Antifungal Microorganisms)

  • 신관철;임길조;유승헌;박종성
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.229-237
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    • 1987
  • 참깨토양전염병해(土壤博染病害)의 생물학적(生物學的) 방제법(防除法)을 구명(究明)하기 위하여 참깨근권토양(根圈土壤)에서 Bacillus spp., Streptomyces spp., Trichoderma spp. 등을 분리(分離)하여 항균성(抗菌性)이 강(强)한 균주(菌株)를 선발(選拔)하고 참깨에 처리(處理)하여 입고병방제(立枯病防除)의 효과(效果) 및 참깨 생육(生育)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하였다. 1. 참깨근권토양(根圈土壤)에서 분리(分離)한 Bacillus spp. 중(中) 26%가 F. oxysporum과 R. solani에 항균성(抗菌性)을 나타내었다. 그 중(中) B. subtilis와 B. polymyxa가 중요한 종(種)이었다. 2. 참깨근권토양(根圈土壤)에서 분리(分離)한 Streptomyces는 F oxysporum의 균사(菌絲)와 포자(胞子)의 세포벽(細胞壁)을 분해(分解)하고 대형분생포자(大型分生胞子)와 후막포자(厚膜胞子)의 형성(形成)을 현저(顯著)히 감소(減)少시켰다. 3. 참깨경작지(耕作地)에서 분리(分離)한 Trichoderma spp.의 84%가 oxysporum에 60%가 F. oxysporum과 R. solani에 동시(同時)에 항균성(抗菌性)을 보였다. 4. 분리(分離)된 Trichoderma spp. 중(中) 항균성(抗菌性)이 강(强)한 T. viride TV-192를 F. oxysporum과 함께 처리(處理)한 결과(結果) 입고병(立枯病)의 발생율(發生率)이 현저(顯著)히 감소(減少)하였다. 5. T. viride는 볏짚, 보리짚, 톱밥등 유기태영양원(有機態營養源)에서 F. oxysporum보다 생장(生長)이 빨랐다. F. oxysporum은 톱밥에서는 거의 생장(生長)하지 못하였다. 6. 밀기울, 밀기울+톱밥배지(培地)에 T. viride를 배양(培養)하여 토양(土壤)에 첨가(添加)한 결과(結果), F oxysprum에 의한 입고병(立枯病)을 현저히 감소시켰으나 T. viride의 밀도(密度)가 높을 때 참깨의 종자발아(種子發芽)와 묘(苗)의 생장(生長)이 저해(沮害)되고 다수(多數)의 묘(苗)가 사멸(死滅)하였다. 7. Trichoderma spp.에 의(依)한 참깨 종자발아(種子發芽) 및 묘생장(苗生長) 억제(抑制)의 영향(影響)은 분리균주(分離菌株)에 따라 큰 차이를 보였고 Trichoderma viride 토양처리시(土壤處理時) 건전묘(健全苗)는 무처리(無處理)보다 생장(生長)이 촉진(促進)되었다.

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Wind-induced fatigue loading of tubular steel lighting columns

  • Robertson, A.P.;Hoxey, R.P.;Short, J.L.;Burgess, L.R.;Smith, B.W.;Ko, R.H.Y.
    • Wind and Structures
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    • 제4권2호
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    • pp.163-176
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    • 2001
  • Two 12 m high tubular steel lighting columns have been instrumented to determine the wind-induced fatigue loading experienced by such columns. Each column supported a single luminaire mounted on a 0.5 m long bracket. One column was planted in soil, and the other bolted through a welded baseplate to a substantial concrete base. The columns were strain gauged just above the shoulder weld which connected the main shaft to the larger base tube. Forced vibration tests were undertaken to determine the natural frequencies and damping of the columns. Extensive recordings were made of response to winds with speeds from 4 m/s to 17 m/s. Selected records were analysed to obtain stress cycle counts and fatigue lives. Mean drag coefficients were also derived from the strain data to investigate experimentally the effect of Reynolds Number.

기초형식에 따른 LNG 저장탱크의 지반-구조물 상호작용을 고려한 수직방향 지진응답 분석 (Evaluation of Soil-Structure Interaction Responses of LNG Storage Tank Subjected to Vertical Seismic Excitation Depending on Foundation Type)

  • 손일민;김재민
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.367-374
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    • 2019
  • 논문에서는 수직방향 지진입력에 의한 지반-구조물 상호작용 효과가 기초 종류에 따라 LNG 저장탱크의 지진응답에 미치는 효과를 분석하였다. 이를 위하여 직경 71m인 LNG 탱크와 기반암 위 점토지반의 깊이가 30m인 지반조건을 고려하였다. 그리고 기초형식으로 네 가지(얕은 기초, 말뚝지지 전면기초, 말뚝기초(지표면 접촉식, 부유식)를 고려하였다. 지반의 비선형성은 자유장 지반에 대하여 등가선형화기법으로 고려되었다. 또한, 말뚝기초의 시공과정에서 발생하는 동다짐 효과에 대해서도 분석하였다. SSI 해석을 위하여 진동수영역 해석프로그램인 KIESSI-3D를 이용하였다. 지반-구조물 상호작용 해석을 통해 LNG 저장탱크의 외조 벽체 쉘의 응력을 구하였다. 해석결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다: (1) 얕은 기초에서 외조탱크의 수직응력은 SSI 효과로 인하여 고정기초응답 보다 작았다. (2) 말뚝으로 지지된 기초에서 말뚝으로 인해 기초의 수직강성이 커지고 방사감쇠가 작아질 수 있기 때문에 SSI 응답이 고정기초응답 보다 커질 수 있다. (3) 동다짐 효과는 수직지진에 의한 LNG 저장탱크의 응답에 미치는 영향이 매우 작았다.