마찰 방향에 따른 전단 저항의 이방성을 지반 구조물에서 선택적으로 이용할 수가 있다. 예를 들어서, 축방향으로 하중을 가하는 깊은 기초, 소일 네일링, 타이백 등은 큰 전단 저항이 유발되므로 하중 전달 능력을 증가시키지만, 이와 반대로 말뚝 관입과 흙 시료 채취 등은 최소화된 전단 저항만 유발된다. 기존 연구는 뱀 비늘의 기하학적 형상과 유사한 표면 돌출부를 갖는 플레이트와 흙 경계면에서 유발되는 전단 저항 변화를 확인하였다. 본 논문에서는 표면 돌출부의 형상에 따른 경계면 마찰각의 변화를 정량적으로 평가하였다. 수정된 직접 전단 시험기를 이용하여 상대 밀도가 40%로 조성된 모래 시료에 대해 9개의 플레이트, 2개의 전단 방향(전단 시 돌출부 높이가 증가와 감소하는 방향), 그리고 3개의 초기 수직 응력(100kPa, 200kPa, 300kPa) 조건으로 총 51가지 경우를 실험 하였다. 실험 결과, 전단 응력은 돌출부 높이가 높을수록, 돌출부 길이가 짧을수록, 돌출부 높이가 증가하는 전단 방향에서 크게 나타났다.
본 연구에서는 변형률 수준별 실내진동시험 및 지진응답해석의 수행을 기초로 하는 새로운 액상화 평가법을 제안하였다. 제안된 평 가법에서는 비 배수조건 하에서 진동전단하중으로 야기된 과잉간극수압의 누적으로 액상화가 발생하는 점을 고려하여 진동하중을 받는 포화지반의 액상화 거동을 실내진동시험결과의 전단응력-전단변형률 이력곡선을 토대로 산정한 교란도와 소성 전단변형률 상각궤도의 변화로 정의하였으며, 이를 실지진 시간이력의 지반 내 거동변화와 연계시킴으로써 지진이 보유한 연속성 및 불규칙성을 합리적으로 고려하도록 하였다. 또한, 제안된 평가법에서는 진동하중의 변화에 관계없이 액상화 발생시 포화사절토의 동적특성은 일정하다는 일련의 연구사례를 토대로 내친 해석시 이용되는 전변형률 수준의 동적물성 획득시험만으로도 액상화 평가가 가능하도록 하였으며 정현하중의 크기를 달리한 진동삼축시험에서 산정된 액상화 발생시의 소성 전단변형률 상각궤도를 비교함으로써 이에 대한 검증연구를 수행하였다. 연구결과, 진동정현하중의 크기에 관계없이 액상화 발생시 지반의 동적특성 치가 유일한 값을 나타내었다 그러므로, 제안된 평가법은 변형률 수준별 실내진동시험을 통해 지반의 동적물성 획득과 액낭화 평가 수행이 가능할 뿐만 아니라, 지진응답해석을 통해 불규칙한 실지진 시간이력 전부를 고려하는 특징으로 육상화 평가결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
Current Design Codes for Reinforced Concrete (RC) interior beam-column joints are based on limited experimental studies on the seismic behavior of eccentric joints. To supplement existing information, an experimental study was conducted that focused on the effect of eccentricity of the deeper beams with respect to the shallow beams. A total of eight one-third scale interior joints with beams of different depths were subjected to reverse cyclic loading. The primary variables in the test specimens were the amount of joint transverse reinforcement and the cross section of the shallow beams. The overall performance of each test assembly was found to be unsatisfactory in terms of joint shear strength, stiffness, energy dissipation and shear deformation. The results indicated that the vertical eccentricity of spandrel beams in this type of joint led to lower capacity in joint shear strength and severe damage of concrete in the joint core. Increasing the joint shear reinforcement was not effective to alter the failure mode from joint shear failure to beam yielding which is favorable for earthquake resistance design, whereas it was effective to reduce the crack width at the small loading stages. Based on the observed behavior, the shear stress of the joint core was suggested to be kept as low as possible for a safe and practical design of this type of joint.
Joung-Man Park;Dae-Sik Kim;Jin-Woo Kong;Minyoung Kim;Wonho Kim
Composites Research
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제16권2호
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pp.62-67
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2003
Microdroplet 시험법과 전기저항 측정을 이용하여 탄소섬유강화 epoxy-AT-PEI 복합재료의 손상 감지능 및 계면물성평가에 대한 연구를 수행하였다. AT-PEI 함량이 증가함에 따라 기지재료의 파괴인성은 증가하였으며, 이로 인한 에너지흡수 메커니즘에 의해서 계면전단강도 역시 증가하였다. Microdroulet 시험에서 순수 에폭시는 취성파괴 현상을 그리고 15 phr AT-PEI의 경우에는 파괴인성의 증가로 인해 연성 파단 현상을 관찰할 수 있었다. 경화 후에 열 수축에 의한 전기저항 변화는 AT-PEI 함량 증가에 따라 증가하였으며. 가변하중 하에서 순수 에폭시에 함침된 탄소섬유의 같은 응력까지의 도달시간과 기울기는 15 phr AT-PEI의 경우보다 더 빠르고 높았다. 경화과정과 가역적인 하중 하에서의 전기저항 측정으로부터 얻은 결과는 기지재료의 파괴인성과 잘 일치하였다.
본 연구에서는 강 함유재에 의한 점토에서의 전단강도 증가를 예측하기 위하여 직접전단하에서 힘의 한계평형에 근거한 보강점토 모델이 제안되었다. 본 모델은 함유재의 방향과 길이, 함유재와 점토사이 부착응력 및 함유재의 이동에 따른 흙의 수동저항력이 보강점토의 거동에 미치는 영향을 고려하였다. 이론적인 예측과 비교검토하기 위하여 개폐된 전단박스로 구성된 직접전단 장치를 이용하여 직접전단시험을 실시하였다. 또한 함유재와 점토사이의 부착응력을 산정하기 위하여 인발실험을 실시하였다. 시험결과 보강점토의 전단응력의 증가 또는 감소는 함유재의 방향과 점토의 함수비와 관련되어 있음을 알았다. 이론적인 예측과 시험결과를 비교한 결과 본 이론적인 모델은 함유재의 방향과 함유재의 이동에 따른 흙의 수동 저항력이 보강점토의 역학적인 거동에 미치는 영향을 비교적 잘 예측 해주고 있음을 알 수 있었다.
Oh Byung Hwan;Kim Kwang Soo;Lee Jong Hoon;Han Seung Hwan
한국콘크리트학회:학술대회논문집
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한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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pp.585-590
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2001
Cracks in concrete can submit shear forces by virtue of the roughness of their interfaces. With regard to this roughness, the crack faces play an important role. By transmitting normal and shear stress across their faces, shear cracks contribute to shear resistance. This process is called shear transfer or more generally, shear friction. Both experimental and analytical program to investigate shear transfer mechanism in normal and high strength concrete were included in this study. The parameters investigated in push-off test included the concrete strength, the presence and amounts of steel stirrups, and aggregate size. Solution procedure based on the truss model was developed to analyze the shear transfer behavior. In general, it can be seen that the analytical results agree well with results of shear transfer test.
Reinforced concrete haunched beams have been used for enhancement of shear resistance of beams to avoid the stress concentration. But American and British codes do not give my formula for the design of haunched beams. The purpose of this research is to experimentally investigate the shear failure of reinforced concrete punched beams for various haunch inclinations and shear span-to-depth ratios. The experimental results showed that even though shear behavior of haunched beam were similar to that of resembled rectangular beams, shear span-to-depth ratios and inclinations of haunch had effects on shear cracking strength.
The pulsatile flow of blood through a stenosed artery under the influence of external periodic body acceleration is studied. The effect of non-Newtonian nature of blood in small blood vessels has been taken into account by modeling blood as a Casson fluid. The non-linear coupled equations governing the flow are solved using perturbation analysis assuming that the Womersley frequency parameter is small which is valid for physiological situations in small blood vessels. The effect of pulsatility, stenosis, body acceleration, yield stress of the fluid and pressure gradient on the yield plane locations, velocity distribution, flow rate, shear stress and frictional resistance are investigated. It is noticed that the effect of yield stress and stenosis is to reduce flow rate and increase flow resistance. The impact of body acceleration is to enhance the flow rate and reduces resistance to flow.
구조설계기준에서, 슬래브의 최대 펀칭전단응력은 연직하중에 의한 직접전단과 불균형모멘트에 의한 편심전단의 조합응력으로 규정하고 있다. 이것은 슬래브에 작용하는 펀칭전단응력에 불균형모멘트의 영향을 반영한 것이다. 그러나 부재의 저항성능 즉 펀칭전단강도에는 슬래브의 불균형모멘트강도 영향을 전혀 고려하고 있지 않다. 본 논문에서는 불균형모멘트-펀칭전단 상관모델을 제시하였다. 상관모델에서 불균형모멘트와 펀칭전단의 하중영향 및 저항성능 관계는 2차원으로 표현된다. 상관모델을 이용하여, "슬래브의 펀칭전단강도를 결정하는데 있어 불균형모멘트강도를 어떻게 반영할 것인지"에 대한 방안을 제시하였다. 또한, 전단보강재가 불균형모멘트강도에 미치는 영향을 분석하고 이를 구조설계에 반영하기 위한 유효폭확대계수의 적용을 제안하였다. 본 논문에서 제시한 상관모델은 하중과 전단보강재에 따른 펀칭전단과 불균형모멘트 강도를 실제 거동에 가깝게 정의할 수 있고 슬래브의 휨지배파괴 또는 전단지배파괴의 최종적인 파괴모드를 쉽게 예측할 수 있어 슬래브의 구조적 거동을 예측하는데 매우 효과적이다.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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제10권sup3호
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pp.87-96
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2016
This numerical study investigated the effects of different reinforcing details in beam-column joints on the blast resistance of the joints. Due to increasing manmade and/or natural high rate accidents such as impacts and blasts, the resistance of critical civil and military infrastructure or buildings should be sufficiently obtained under those high rate catastrophic loads. The beam-column joint in buildings is one of critical parts influencing on the resistance of those buildings under extreme events such as earthquakes, impacts and blasts. Thus, the details of reinforcements in the joints should be well designed for enhancing the resistance of the joints under the events. Parameters numerically investigated in this study include diagonal, flexural, and shear reinforcing steel bars. The failure mechanism of the joints could be controlled by the level of tensile stress of reinforcing steel bars. Among various reinforcing details in the joints, diagonal reinforcement in the joints was found to be most effective for enhancing the resistance under blast loads. In addition, shear reinforcements also produced favourable effects on the blast resistance of beam-column joints.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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