The weathering degree and shear wave velocity, $V_S$, were evaluated for decomposed granite layers in Hongsung, where earthquake damages have occurred. The subsurface geological layers and their $V_S$ profiles were determined, respectively, from boring investigations and seismic tests such as crosshole, downhole and SASW tests. The subsurface layers were composed of 10 to 40 m thickness of weathered residual soil and weathered rock in most sites. In the laboratory, the weathering indexes with depth were estimated based on the results of X-ray fluorescence analysis using samples obtained from field, together with the dynamic soil properties determined from resonant column tests using reconstituted specimens. According to the results, it was examined that most weathering degrees represented such as VR, Li, CIA, MWPI and WIP were decreased with increasing depth with exception of RR and CWI. For weathered residual soils in Hongsung, the $V_S's$ determined from borehole seismic tests were slightly increased with increasing depth, and were similar to those from resonant column tests. Furthermore, the $V_S$ values were independent on the weathering degrees, which were decreased with depth.
Urban conditions such as underground facilities and ambient noises due to cultural activity restrict the application of conventional geophysical techniques in general. We used the linear array microtremor technique which uses these noises as strong energy source. The result parameter of the survey is shear wave velocity profile which had been applied as an fundamental information for the determination of the rock support type in tunnel design. This study was the first case in Korea which utilized a surface geophysical technique yielding successful result in urban area especially under the existing rail ways. The quantitative relation between the shear wave velocity from this method and the rock mass rating(RMR) determined from the inspection of the cores recovered from the same boreholes showed high statistical relationship. These correlations were then used to relate the shear-wave velocity to RMR along the entire profile.
This paper presents the re-evaluation of existing piezocone penetration test (CPTu)-based shear wave velocity (Vs) equations through their application into well-documented data obtained at nine sites in six countries. The re-evaluation indicates that the existing equations are appropriate to use for any specific soil, but not for various types of clays. Existing equations were adjusted to suit all nine clays and show that the correlations between the measured and predicted Vs values tend to improve with an increasing number of parameters in the equations. An adjusted equation, which comprises a CPTu parameter and two soil properties (i.e., effective overburden stress and void ratio) with the best correlation, can be converted into a CPTu-based equation that has two CPTu parameters and depth by considering the effect of soil cementation. Then, the developed equation was verified by application to each of the nine soils and nine other worldwide clays, in which the predicted Vs values are comparable with the measured and the stochastically simulated values. Accordingly, the newly developed CPTu-based equation, which is a time-saving and economical method and can estimate Vs indirectly for any type of naturally deposited clay, is recommended for practical applications.
Flow visualization technique incorporating photochromic dye is used to study the flow characteristics of the gravity driven laminar wavy film. The film thickness and wave speed are successfully measured by flow visualization. As the inclination angle increases, the waves have higher peaks and lower substrate thickness. The measured cross stream velocity at the free surface is up to 10% of stream wise velocity, which shows enhanced mixing in the lump of the film. The measured stream wise velocity profiles are close to parabolic profile near the substrate and the peak but show significant velocity defect near the rear side of the wave. The measured wall shear rate distributions show good agreement with the previous workers' numerical results.
We consider incompressible, inviscid, stratified shear flows in β plane. First, we obtained an unbounded instability region intersect with semi-ellipse region. Second, we obtained a bounded instability regions depending on Coriolis, stratification parameters and basic velocity profile. Third, we obtained a criterion for wave stability. This has been illustrated with standard examples. Also, we obtained upper bound for growth rate.
본 논문에서는 국내 125개 지반에 대한 지층 구성, 전단파속도 주상도, 기반암 깊이 등을 기존 자료의 수집 및 부분 시험 수행을 통해 확보하여 지진응답해석을 수행하였고, 이를 바탕으로 기반암이 얕아 대부분의 지반조사가 기반암까지 이루어지는 국내 지반조건에 적합하도록 기반암 깊이와 토층 평균 전단파속도를 동시에 고려하는 2-매개변수 지반분류 방법을 새롭게 제안하였다. 우선, 기반암 깊이(H)에 대해 10m와 20m를 경계 값으로 설정하여 $H_1$ 지반(H<10m), $H_2$ 지반($10m{\leq}H<20m$) 그리고 $H_3$ 지반($H{\geq}20m$)으로 분류하고 이후, 토층 평균 전단파속도($V_{s,soil}$)를 추가 변수로 하여 총 7개의 지반그룹으로 세분화 하였다. 또한 각 지반그룹에 대하여, 지진응답해석 결과로부터 획득한 지반 증폭계수의 경향성과 그 분산정도를 분석하여 새로운 지반분류 방법의 타당성을 입증하고, 각 지반그룹별 대표 지반 증폭계수 및 설계응답스펙트럼도 함께 제안하였다. 제안된 지반 증폭계수와 이를 대표하는 추세선은 암반노두 가속도의 변화에 따른 지반의 비선형성을 일정한 경향성과 함께 효율적으로 표현하고 있다. 또한 지진응답해석으로부터 획득한 스펙트럴 가속도의 평균값과 제안된 설계응답스펙트럼을 비교한 결과, 일부 지반그룹에서 차이가 발생하였고, 추후 지반 증폭계수 계산을 위한 적분구간을 국내 지반조건에 적합하도록 개선할 필요가 있음을 확인하였다.
This paper presents an analytical study of wave propagation in simply supported graduated functional plates resting on a two-parameter elastic foundation (Pasternak model) using a new theory of high order shear strain. Unlike other higher order theories, the number of unknowns and governing equations of the present theory is only four unknown displacement functions, which is even lower than the theory of first order shear deformation (FSDT). Unlike other elements, the present work includes a new field of motion, which introduces indeterminate integral variables. The properties of the materials are assumed to be ordered in the thickness direction according to the two power law distributions in terms of volume fractions of the constituents. The wave propagation equations in FG plates are derived using the principle of virtual displacements. The analytical dispersion relation of the FG plate is obtained by solving an eigenvalue problem. Numerical examples selected from the literature are illustrated. A good agreement is obtained between the numerical results of the current theory and those of reference. A parametric study is presented to examine the effect of material gradation, thickness ratio and elastic foundation on the free vibration and phase velocity of the FG plate.
본 연구에서는 포항 액상화 현상 발생 현장에서 채취한 모래를 사용하여 진동삼축시험 및 전단파 속도 측정을 수행하였으며, 시험결과를 기반으로 액상화 저항곡선을 도출하여 액상화 저항강도(CRR)를 산정하였다. 전단파 속도는 지진 발생 전 현장상태를 모사하고자 압밀 단계 종료 시점에서 측정한 값을 활용하였다. 시험을 통해 액상화 저항강도에 대한 두 가지 인자(입도분포, 상대밀도)의 영향을 확인하였으며 기존 문헌에서 제시된 타 사질토의 액상화 저항강도와의 비교를 통해 포항 모래의 액상화 저항강도를 정량적으로 평가하였다. 또한, 측정한 전단파 속도를 활용하여 실제 현장에서 사용되는 액상화 평가 곡선과의 비교를 통해 시험 결과의 신뢰성을 확인하였다.
To obtain a shear-wave velocity profile in geotechnical practice, various seismic investigation methods which have their own strength and weakness are being frequently used. Generally, geotechnical site have lateral variation of the properties, so it is needed to determine 2-dimensional shear wave velocity imaging of the site. In this study, harmonic wavelet analysis of wave (HWAW) method is applied to determination of 2-D $V_s$ imaging. HWAW method which is based on time-frequency analysis using harmonic wavelet transform have been developed to determine phase and group velocities of waves. HWAW method uses the signal portion of the maximum local signal/noise ratio to evaluate the phase velocity to minimize the effects of noise. HWAW method determine detailed local $V_s$ profile because one experimental setup which consists of one pair of receivers with spacing of 1~3m is used to determine the dispersion curve of the whole depth. So, 2-D Vs imaging with relatively high resolution can be determined through a series of HWAW test. In order to estimate the applicability of HWAW method, field tests were performed in 4 sites. Through field applications and comparison with other test results, the good accuracy and applicability of the proposed method were verified.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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