Estimating the damage induced by an explosion around a blast hole has always been a challenging issue in geotechnical engineering. It is difficult to determine an exact dimension for damage zone since many parameters are involved in the formation of failures, and there are some uncertainties lying in these parameters. Thus, the present study adopted a probabilistic approach towards this problem. First, a reliability model of the problem was established and the failure probability of induced damage was calculated. Then, the corresponding exceedance risk curve was developed indicating the relation between the failure probability and the cracked zone radius. The obtained risk curve indicated that the failure probability drops dramatically by increasing the cracked zone radius so that the probability of exceedance for any crack length greater than 4.5 m is less than 5%. Moreover, the effect of each parameter involved in the probability of failure, including blast hole radius, explosive density, detonation velocity, and tensile strength of the rock, was evaluated by using a sensitivity analysis. Finally, the impact of the decoupling ratio on the reduction of failures was investigated and the location of its maximum influence was demonstrated around the blast point.
본 연구에서는 픽커터의 다양한 형상변수들과 그에 따른 절삭 가능 암반 조건들에 대한 총 326개의 정보를 수집하고 데이터베이스를 구축하였다. 이와 같이 구축한 데이터베이스를 대상으로 통계분석을 실시한 결과, 픽커터의 형상을 정의하는 변수들 사이에는 유의미한 양(+)의 상관관계가 존재하는 것으로 나타났다. 특히, 픽커터의 길이 관련 변수들과 텅스텐 카바이드 삽입재의 형상 변수들 사이의 상관관계가 높게 나타났다. 픽커터 샤프트의 직경도 삽입재의 형상변수들과 밀접한 상관관계를 나타내었다. 반면, 네 가지 조건으로 정의한 암반 조건에 대한 변수와 픽커터의 형상 변수들 사이에는 뚜렷한 상관관계를 확인하기 어려웠다. 이는 암반의 불확실성으로 인해 픽커터의 적용 대상을 수치가 아닌 적용 가능 범위로 제시했기 때문인 것으로 사료된다. 단, 암반이 강해질수록 픽커터 형상변수들의 평균값이 증가하는 경향을 나타내었다. 그러나 픽커터의 길이 관련 변수들은 암반이 강해질수록 오히려 작아지는 것으로 나타났는데, 이는 경암반에서 길이가 긴 픽커터를 사용할 때 발생할 수 있는 모멘트의 발생을 줄이기 위한 방안으로 사료된다.
지진으로 인한 재난은 지반운동의 증폭과 관련된 부지효과의 차이로 인해 흔히 견고한 토사나 암반에 비해 연약한 토사 지역에서 심하게 나타나고 있다. 지역적 관점에서 이러한 차이는 대상 영역 전체의 토사 지층 분포의 예측을 통해 우선 파악할 수 있다. 토사는 대개 내륙에 비해 강이나 해안 주변에서 두껍게 발달하고 있다. 본 연구에서는 해안 대도시 인천을 대상으로 부지효과를 평가하고 지진재해 정보를 제공하고자, 연구 영역 전체의 지반지층에 대해 GIS 기반의 공간예측을 수행하였다. 약 7,000 여공의 기존 시추조사 자료를 수집하여 GIS DB로 구축하였으며, 추가적으로 현장답사를 통해 지표지반 자료들을 확보하였다. 구축된 지반 DB를 토대로 부지고유 지진응답 매개변수들에 관한 공간구역화 지도들을 지역 지진대책에서의 활용을 위해 제시하였다. 지반지진공학 매개변수별 공간 구역화 수행을 통해 인천 확장영역의 지진위험도를 평가하고, 부지분류 구역정보를 도출함으로써 내진설계의 부지증폭계수를 결정하였다. 이 때 대상 영역 전체에 걸쳐 부지분류에 관한 공간구역화를 부지응답 매개변수별로 수행하고 각 매개변수별 공간분포를 비교하였다. 이에 따라 인천 행정 단위별로 부지주기의 공간구역화를 수행하였으며, 지반지진공학적 취약부지를 평가함으로써 해안 대도시에서의 지진재해 저감을 위한 의사결정 지원의 활용가능성을 확인하였다.
The reliable measurement of geotechnical properties in cold regions should account for their fluctuations with temperature. The objective of this paper is to introduce a chemical model based on the Arrhenius equation that can predict the properties of materials as their temperature changes. The model can monitor phases and reaction rates as they change with temperature. It has been already applied in the fields of geology, construction, chemistry, materials engineering, and food science. The application of the Arrhenius equation requires a reliable estimate of the activation energy. Therefore, this study also demonstrates several methods for evaluating activation energy in different contexts through summaries and reviews of previous research related to the Arrhenius equation. This paper may be of wide use in obtaining temperature-dependent parameters in geotechnical engineering.
Geotechnical limit state design methods; LRFD of North America is an approach that estimates resistance using design model and then multiplies resistance factor by calculated resistance to reflect the uncertainty of geomaterials and design models; whereas, Eurocode of the Europe employs the partial resistance factor applied directly to each variable in the resistance equation that individual soil properties such as cohesion and angle of internal friction are applied. This discussion paper is a study on characteristic value which has globally been argued through processing of development of Eurocode 7 for geotechnical design even to the present. Estimating the characteristic value of soil properties affects not only determination of design value applied directly to design of geotechnical structures, but also economic feasibility and stability of the structures.
The application of stabilization method has increased because of short construction periods, no environmental problems with dumped and replaced soil, assurance of required strength and economical effect with mid to small size construction. The unconfined and triaxial(UU-condition) compression tests were executed with each mixing sample for the study of the improvement effects and the effect of design-parameters by the stabilization methods. Three typical stabilizers, which are representative in Korea, were applied in this study, and three common soils(very soft clay, general weathered soil, common clay), which are common in Korea, were used in this study. In this study, the effect of engineering factors(soils, stabilizers and water contents, etc.) which are important parameters for the improvement effects of mixed ground by stabilizers, was analyzed. As results, the tendencies of design-parameters(unconfined compression strength, deformation modulus and strength parameter) are presented and the criteria of the application of stabilization methods are suggested.
In general, the conceptual lumped-parameter groundwater flow model to predict the groundwater fluctuations in hillside slopes has unknown model parameters to be estimated from the known input -output data. The purpose of this study is to estimate the optimal model parameters of the groundwater flow model developed by authors. The Mazilnum A Posteriori( MAP) estimation method is utilized for this purpose and it is applied to a site which shows the typical landslide in Korea. The result of application shows tllat the 반AP estimation method can estimate the unknown parameters properly well. The groundwater model developed along with estimation technique applied in this paper will be used for assessing risk of landslides.
Accurate finite element (FE) models are needed in many applications of Civil Engineering such as health monitoring, damage detection, structural control, structural evaluation and assessment. Model accuracy depends on both the model structure (the form of the equations) and the model parameters (the coefficients of the equations), and can be generally improved through that process of experimental reconciliation known as model updating. However, modelling errors, including (i) errors in the model structure and (ii) errors in parameters excluded from adjustment, may bias the solution, leading to an updated model which replicates measurements but lacks physical meaning. In this paper, an application of ambient-vibration-based model updating to a large-scale benchmark prototype of a building structure is reported in which both types of error are met. The error in the model structure, originating from unmodelled secondary structural elements unexpectedly working as resonant appendages, is faced through a reduction of the experimental modal model. The error in the model parameters, due to the inevitable constraints imposed on parameters to avoid ill-conditioning and under-determinacy, is faced through a multi-model parameterization approach consisting in the generation and solution of a multitude of models, each characterized by a different set of updating parameters. Results show that modelling errors may significantly impair updating even in the case of seemingly simple systems and that multi-model reasoning, supported by physical insight, may effectively improve the accuracy and robustness of calibration.
한계상태 토질역학을 사질토의 전단거동에 대한 적용을 용이하게 하기 위해서, 표준삼축 시험으로부터 사질토에서의 한계상태정수 결정에 관하여 종합적인 고찰을 실시하였다. 첫째로, 문헌에 있는 어휘론적인 차이점들을 명확히 함으로써, 한계상태는 대변형에서의 궁극적인 최종상태를 나타냄을 추론하였다. 둘째로, 한계상태정수의 특성들에 관하여 검토하였고, 초기상태, 구주 하중조건 및 배수조건에 따른 한계상태선의 유일성과 유사한계상태조건의 민감성을 검증하였다. 셋째로, 한계상태정수로부터 액상화후 전단강도 즉 액상화된 흙에서의 신뢰할 수 있는 궁극적인 전단강도를 산정하기 위하여 한계상태 토질역학을 예제로서 적용하였다.
본 문은 Lade의 단일항복면 구성모델(single work-hardening model)을 선정하여 사질토의 거동해석에 필요한 토질매개변수를 실내시험을 하여 구하는 과정에서 필연적으로 발생하는 실험오차가 해석결과에 미치는 영향을 분석하였다. 연구방법으로서는 백마강 모래에 대하여 등방압축-팽창시험과 구속압력을 달리한 일련의 배수삼축시험을 하고 이 시험자료를 이용하여 회귀분석을 근거로, 본 연구에서 개발된 토질 매개 변수 결정 프로그램에 의해 기찬매개변수를 결정하고 그 평균치에서 표준편차를 증감시켜 축방 향변형률에 대한 축차응력 및 체적변형률의 상계 및 하계 범위를 밝힘으로서 각 토질매개변수의 민감도를 규명하였다. 그 결과 토질매개변수결정 프로그램의 실용성이 크다는 것을 화인하고 Lade의 단일항복면 구성모델의 예측능력이 좋다는 것을 알았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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