• Geomechanics and Engineering
• /
• 제20권3호
• /
• pp.221-232
• /
• 2020

In many tropical regions, soil structures often fail under constant loads as a result of decreasing matric suction due to water infiltration. Most of the previous studies have been performed by infiltrating water in the soil specimen by keeping shear stress constant at 85-90% of peak shear strength in order to ensure specimen failure during water infiltration. However, not many studies are available to simulate the soil behavior when water is infiltrated at lower shear stress and how the deformations affect the soil behavior if the failure did not occur during water infiltration. This research aimed at understanding both the strength and deformation behavior of unsaturated soil during the course of water infiltration at 25%, 50% and 75% of maximum deviatoric stress and axial strain by keeping them constant. A unique stress-strain curve expresses the transient situation from unsaturated condition to failure state due to water infiltration is also drawn. The shearing-infiltration test results indicate that the water infiltration reduces matric suction and increase soil deformation. This research also indicates that unsaturated soil failure problems should not always be treated as shear strength problems but deformation should also be considered while addressing the problems related to unsaturated soils.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제13권1호
• /
• pp.159-168
• /
• 1997

보강재의 방향, 표면거칠기 그리고 점토의 함수비가 보강점토의 응력-변형률 거동 및 파괴거동에 미치는 영향을 조사하기 위하여 강으로 보강된 점토를 대상으로 일축압축시험을 실시하였다. 시험결과 보강점토 강도의 증가 또는 감소는 보강재의 방향과 점토의 함수비에 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 보강재 설치방향에 따른 점토의 강도저하는 점토와 보강재의 경계면 끝에서 발생된 균열과 관련이 있는 것으로 판단된다. 파괴역학 이론을 적용하여 보강점토의 파괴 거동에 대한 이론적인 고찰을 하였으며 시험 결과를 이론적인 예측결과와 비교하였다. 폐합된 균열이 내재된 물질의 파괴기준을 적용하여 예측한 균열진행 방향은 시험으로부터 측정된 값과 비교적 잘 일치되었다.

• Computers and Concrete
• /
• 제17권5호
• /
• pp.639-653
• /
• 2016

The present article discusses the effect of the ratio of bridge surface to total shear surface, number of bridge areas and normal stress on the failure behavior of the planar non-persistent open joints. Totally, 38 models were prepared using plaster and dimensions of $15cm{\times}15cm{\times}15cm$. The bridge area occupied $45cm^2$, $90cm^2$ and $135cm^2$ out of the shear surface. The number of rock bridges increase in fixed area. Two similar samples were prepared on every variation in the rock bridges and tested for direct shear strength under two high and low normal loads. The results indicated that the failure pattern and the failure mechanism is mostly influenced by the ratio of bridge surface to total shear surface and normal stress so that the tensile failure mode change to shear failure mode by increasing in the value of introduced parameters. Furthermore, the shear strength and shear stiffness are closely related to the ratio of bridge surface to total shear surface, number of bridge areas and normal stress.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제9권6호
• /
• pp.1233-1250
• /
• 2015

The behavior of reinforced concrete (RC) columns made from high strength materials was investigated experimentally. Six high-strength concrete specimen columns (1:4 scale), which included three with high-strength transverse reinforcing bars and three with normal-strength transverse reinforcement, were tested under double curvature bending load. The effects of yielding strength and ratio of transverse reinforcement on the cracking patterns, hysteretic response, shear strength, ductility, strength reduction, energy dissipation and strain of reinforcement were studied. The test results indicated that all specimens failed in splitting failure, and specimens with high-strength transverse reinforcement exhibited better seismic performance than those with normal-strength transverse reinforcement. It also demonstrated that the strength of high-strength lateral reinforcing bars was fully utilized at the ultimate displacements. Shear strength formula of short concrete columns, which experienced a splitting failure, was proposed based on the Chinese concrete code. To enhance the applicability of the model, it was corroborated with 47 short concrete columns selected from the literature available. The results indicated that, the proposed method can give better predictions of shear strength for short columns that experienced a splitting failure than other shear strength models of ACI 318 and Chinese concrete codes.

• 콘크리트학회지
• /
• 제7권5호
• /
• pp.145-154
• /
• 1995

콘크리트는 압축압밀과 인장균열파괴의 두 개의 서로 다른 파괴양상을 타나낸다. 따라서, 다차원의 압밀과 인장균열을 포함하는 콘크리트의 비선형해석을 위하여 두개의 다른 파괴기준을 사용하는 콘크리트 재료모델이 사용되어야 한다. 본 연구에서 사용하는 콘크리트 모델은 소성이론에 기초한 것으로 압축압밀과 인장균열에 대한 다중파괴이론을 사용하고 잇다. 인장균열거동에 대해 두 개의 다른 재료모델이 사용되고 있는데, 이상화된 균열방향에 따라 분류되는 회전균열소성모델과 정지균열소성모델이 사용되고 있다. 본 연구에서는 콘크리트의 비선형거동이 plane stress 문제에 대하여 단순화된다. 이 재료모델은 유한요소해석에 사용되며 그 결과는 몇 개의 철근콘크리트부재 실험과 비교된다. 회전균열소성모델과 정지균열소성모델의 장단점이 비교된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제24권6호
• /
• pp.59-66
• /
• 2020

축소모형 팔각형 기둥 실험체 2개를 제작하여 일정한 축력 하에서 반복 횡하중을 가력하는 실험을 수행하였다. 실험체는 중실단면과 중공단면이고 모든 실험체의 횡방향 나선철근 체적비는 0.00206의 값을 갖는다. 실험체들은 휨-전단 파괴거동을 보였다. 본 논문에서는 실험결과에 따른 파괴거동과 내진성능을 분석하였다. 실험결과, 중공 실험체는 초기강성, 초기 균열양상, 에너지 소산능력 등의 구조성능이 중실 실험체와 유사한 거동을 보였으나, 중공 실험체의 경우에는 3% 변위비 이후에 횡력, 극한변위, 에너지소산능력이 현저하게 감소되었다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring 1998
• /
• pp.173-179
• /
• 1998

This research investigates the hysteretic behavior of composite beams with web opening near the beam end. The objective of this research is to intend a ductile failure around the web opening subjected to cyclic loading prior to the potential brittle failure at the beam-to-colum connection. Experimental tests of two specimens having different location of opening were conducted resulting in better performance of strength and ductility at the specimen of middle opening compared with that of upper opening. Also, comparisons of experimental and theoretical results were carried out.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제23권6호
• /
• pp.747-761
• /
• 2011

본 논문에서는 강사장교의 케이블이 단선된 후 정역학적인 구조 거동 및 극한 거동 변화에 대해 기술한다. 사장교의 케이블은 화재, 차량의 충돌, 케이블 본선 및 정착구의 피로에 의해 단선이 가능하다. 이에 더하여 필요시 케이블의 교체 작업 시 일시적인 단선이 나타날 수 있다. 케이블이 구조물 본체에서 단락되면 결과적으로 케이블이 분담해야할 힘을 지지하지 못하여 이 힘은 다른 구조체로 전달되고 결과적으로 구조 상태의 변화가 발생한다. 그리고 케이블의 단선은 결국 구조물의 지지력의 손실을 의미하므로 케이블 단선 후 구조물의 내하력이 저하될 것이다. 본 연구에서는 엄밀한 비선형 유한요소해석 이론을 근간으로 하여 케이블 단선 후 구조물의 새로운 평형상태를 찾는 단선 해석기법을 제시한다. 그리고 케이블이 단선된 후 활하중에 대한 구조물의 극한거동을 해석할 수 있는 극한 해석 기법 역시 제시한다. 보다 합리적인 해석 연구를 위해 본 연구에서는 초기형상해석, 케이블 단선해석, 활하중에 대한 비선형해석을 순차적으로 수행하는 총 세단계의 해석 절차를 거친다. 본 해석기법을 이용하여 각 케이블의 단선이 사장교의 구조 상태 및 극한 거동의 변화에 미치는 영향을 분석하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제10권3호
• /
• pp.403-412
• /
• 2018

Medium-scale tests were conducted to measure and observe the strength and failure behavior of freshwater ice rubble. A custom box measuring $3.05m{\times}0.94m{\times}0.94m$, with Plexiglas walls was built so that failure mechanisms could be observed. Ice rubble beams of nominal thickness 50 cm were produced by placing randomly sized ice pieces into the box filled with water at its freezing temperature. After the specified consolidation time, ranging between 0.2 and 70.5 h, the ice rubble beam was deformed by pushing a platen vertically downwards though the center of the beam until failure. For consolidation times less than 4 h, the ice beam failed progressively and tended to fail by shearing on macroscopic scale. At times greater than 4 h the beam failed by bending. The change in failure behaviour has been attributed to the degree of bonding between ice blocks.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제27권1호
• /
• pp.99-115
• /
• 2007

In this paper, experimental investigations on the inelastic seismic behavior of tunnel form buildings (i.e., box-type or panel systems) are presented. Two four-story scaled building specimens were tested under quasi-static cyclic lateral loading in longitudinal and transverse directions. The experimental results and supplemental finite element simulations collectively indicate that lightly reinforced structural walls of tunnel form buildings may exhibit brittle flexural failure under seismic action. The global tension/compression couple triggers this failure mechanism by creating pure axial tension in outermost shear-walls. This type of failure takes place due to rupturing of longitudinal reinforcement without crushing of concrete, therefore is of particular interest in emphasizing the mode of failure that is not routinely considered during seismic design of shear-wall dominant structural systems.