We present the accurate investigation the seismic behavior of the gravity retaining wall built near rock face based on numerical method. The retaining wall is a useful structure in geotechnical engineering, where the earthquake is a common phenomenon; therefore, the evaluation of the behavior of the retaining wall during an earthquake is essential. However, in all previous studies, the backfill behind the wall was usually approximated by a homogeneous region, while in contrast, in practice, in many cases retaining walls are used to support the soil pressure in, inhomogeneous, mountainous area. This suggests an accurate investigation of the problem, i.e., numerical analysis. The numerical results will be compared with some of recently proposed analytical methods to show the accuracy of the proposed method. We show that increasing the volume of the rock face yields decreasing the permanent horizontal displacement of the gravity retaining wall built near rock face. Besides, we see that the permanent horizontal displacement of the gravity retaining wall with homogenous backfill is more than permanent horizontal displacement of the gravity retaining wall case of the built near rock face in different frequency contents.
The vibrohammer compaction methods had been applied more and more to the rubble mound lying under the gravity quay wall in Korea. 1g Shaking table tests were performed to evaluate on the dynamic behavior of gravity quay wall with different relative density of rubble mound. The settlements, relative displacements and accelerations of gravity quay wall were measured and analysed.
본 연구에서는 세 종류의 안벽시스템에 대해 랜덤파를 이용한 진동대 실험을 수행하여 진동 중 뒤채움지반에서 발생하는 과잉간극수압이 중력식 안벽구조물 시스템의 고유진동수에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 진동대 실험결과를 이용한 역해석을 통하여 과잉간극수압의 크기에 따른 뒤채움지반의 탄성계수를 추정하였다. 그 결과, 뒤채움지반에서 과잉간극수압이 증가하면 안벽시스템의 고유진동수는 감소하고 과잉간극수압이 감소하면 고유진동수가 증가하는 경향을 보였으며, 안벽시스템의 고유진동수는 뒤채움지반에서 과잉간극수압이 발생하지 않을 때 약 44Hz이었으며 간극수압비가 0.55일 때 약 16Hz까지 감소하였다. 또한 뒤채움지반의 탄성계수는 간극수압비가 약 0.2이하에서는 최대값으로 거의 일정하지만 간극수압비가 약 0.2이상으로 증가하면 급격히 감소하여 간극수압비가 0.55일 때 간극수압비가 0일 때의 탄성계수의 약 $10\%$까지 감소하였다.
실용적인 관점에서 현재 주로 사용되고 있는 중력식 옹벽, 캔틸레버식 옹벽 및 보강토 옹벽은 원활한 배수의 확보가 어렵고 뒷채움 토공량이 증가하고 현장타설에 의해 공기가 길어지는 등 현실적인 문제점을 갖고 있다. 이에 대한 대안으로서 프리캐스트 콘크리트를 이용한 블럭식 옹벽공법이 개발되어 왔다. 이들 블럭식 옹벽은 공학적 안정성을 유지함과 동시에 다양한 전면판의 구성 및 녹화의 가능성 등의 이점을 갖고 있으므로 도심지나 주택지에서의 옹벽공사에 자주 사용되고 있다. 많은 장점에도 불구하고 블록식 옹벽은 모형 실험결과 옹벽 중앙부에서 발생하는 배부름 현상이 주로 관찰되었으며, 따라서 안정성 분석이나 설계시에는 반드시 개별블럭의 전도에 대한 안정분석을 실시하고 이를 바탕으로 최적단면을 산정해야 한다는 점을 알 수 있었다.
The Mononobe-Okabe method is generally used to evaluate the dynamic earth force for the seismic design of retaining walls. However, the Mononobe-Okabe method does not consider the effects of the dynamic interactions between the backfill soil and the wall. In fact, a phase difference exists between the inertia force and the seismic earth pressure. In this study, shaking table tests were peformed on gravity walls retaining dry backfill sand to analyze the influence of several parameters (the unit weight of the wall, the input acceleration and base friction) on the development of the seismic earth pressure. The experiments revealed that the magnitude of the inertia force mobilized during seismic loading affected the seismic earth pressure. The difference in the phase angles between the inertia force and the seismic earth pressure was retained at 180 degrees before the wall failed but its magnitude changed significantly as the wall began to fail.
Lightly reinforced concrete (RC) moment frames may suffer significant damage during large earthquake events. Most buildings with RC moment frames were designed without considering seismic loads. The load-displacement response of gravity load designed frames could be altered by masonry infill walls. The objective of this study is to investigate the load-displacement response of gravity load designed frames with masonry infill walls. For this purpose, three-story gravity load designed frames with masonry infill walls were considered. The masonry infilled RC frames demonstrated larger lateral strength and stiffness than bare RC frames, whereas their drift capacity was less than that of bare frames. A specimen with a partial-height infill wall showed the least drift capacity and energy dissipation capacity. This specimen failed in shear, whereas other specimens experienced a relatively ductile failure mode (flexure-shear failure).
Computational study of a gravity current prior to the backdraft was conducted using fire dynamic simulator (FDS). Various initial conditions of mixture compositions and compartment temperature as well as four opening geometries (Horizontal, Door, Vertical, and Full opening) were considered to figure out their effects on the gravity current. The density difference ratio (${\beta}$) between inside and outside of compartment, the gravity current time ($t_{grav}$) and velocity ($v_{grav}$), and non-dimensional velocity ($v^*$) were introduced to quantify the flow characteristics of the gravity current. Overall fluid structure of the gravity current at the fixed opening geometry showed similar development process for different ${\beta}$ conditions. However, $t_{grav}$ for entering air to reach the opposed wall to the opening geometry increased with ${\beta}$. Door, Vertical, and Horizontal openings where openings are attached on the ground showed similar development process of the gravity current except for Horizontal opening, which located on the middle of the opening wall. The magnitude of $v_{grav}$ at fixed ${\beta}$ was, from largest to smallest, Full > Vertical > Door > Horizontal, but it depended on both the size and location of the opening. On the other hand, $v^*$ was found to be independent to ${\beta}$, and only depended on the geometry of the opening.
The Yi Sun-Sin grand bridge is the suspension bridge which connects Myodo and Gwangyang. It is over the main navigation channel of Gwangyang Harbor. South anchorage(AN1, Myodo side) of the bridge is designed as rock anchored type. It sustains using the resistance of the underground rock's mass in Myodo. As this type of anchorage can minimize the exposure of the structure, It is economically efficient and environmentally friendly. North anchorage (AN2, Gwangyang side) is designed as the gravity type. This anchorage is 68 meters in diameter and use its own weight to support. Instead of normal rectangular diaphragm wall, the circular shape diaphragm wall is adopted to the north anchorage. It doesn't need to use internal temporary facilities, so it can significantly improve the constructability of the structure.
옹벽에 작용하는 토압을 구하기 위하여 Coulomb이론이 실무에 대부분 사용되고 있지만, 전수평토압의 작용위치를 구할 수 없으므로 토압분포를 삼각형 분포라고 가정하고 있다. 그러나, 수 많은 실내 및 현장실험을 통하여 토압분포가 그렇지 않다는 것으로 규명되었다. 이러한 문제를 극복하기 위한 이론적인 접근이 Handy(1985), Kingsley(1989), Kellogg(1993), 정성교(1993, 1996a) 등에 의하여 비 점성토로 뒤채움된 옹벽에 대하여 수행되었다. 점성토로 뒤채움된 옹벽에 대한 기존의 이론적 접근은 단지 Rankine또는 Coulomb 이론에 근거하여 주로 수행되었지만, 그 이론들은 제각기 다른 결과를 보여주었다. 여기서는 점성토로 뒤채움된 중력식옹벽에 작용하는 수평토압을 위한 이론적 접근이 비배수 조건하에서 수행되었다. 이 접근은 Coulomb의 가정에 바탕을 두고 아칭개념을도입하였으며, 인장균열을 무시한 경우와 고려한 경우에 대하여 각각 이론식이 유도되었다. 그리고, 몇가지 조건에 대한 비교결과에서 인장균열을 고려한 토압이론식의 적용이 합리적일 것으로 사료되었다.
본 연구에서는 투과성구조물에서 우수한 파랑제어기능을 발휘하는 것으로 잘 알려져 있는 슬리트케이슨제 중에 기본형인 연직벽형 횡슬리트케이슨제가 불투과성지반 및 투과성지반상에 설치된 조건하에 구조물에 작용하는 단주기파랑 및 지진해일파에 의한 파압의 특성을 논의한다. 투과성지반의 해석에서는 공극율을 편의상 0.4로 가정하여 2차원 및 3차원수치해석을 수행하고, 불투과성의 경우와 그의 차이를 비교 검토한다. 이 때, 입사파랑의 조건으로는 설계파랑으로 일반적으로 고려되는 단주기파랑과 그의 진폭과 동일한 크기로 내습하는 지진해일파(고립파 혹은 단파)를 고려하며, 슬리트케이슨제의 전면유공부 및 유수실 내부의 불투과벽체에 작용하는 파압을 대상으로 한다. 해석에서는 기체와 액체의 혼상동적현상을 하나의 지배방정식으로 해석하는 이상류(二相流) 모델에 기초한 2차원 및 3차원수치파동수로를 각각 적용한다. 얻어진 수치해석결과에 의하면, 슬리트케이슨제의 전면유공부에서는 단주기 파랑에 비해 지진해일파의 작용파압이 약 3~5배 높은 값을 나타내고, 유수실 내부벽에서는 약 2~4배 높은 값을 각각 나타낸다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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