• 한국지반공학회논문집
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• 제29권8호
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• pp.5-14
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• 2013

굵은 자갈 이상의 대입경 입자를 포함하는 조립질 지반재료는 댐, 제방, 철도 등 대형 지반구조물의 성토 및 채움재료로 널리 사용되며, 이러한 구조물의 동적 해석을 위해서는 축조재료의 변형특성에 대한 엄밀한 평가가 필수적이다. 본 연구에서는 대입경 조립재료의 동적 변형특성 평가를 위하여 지름 200mm, 높이 400mm의 공시체에 대한 시험이 가능하도록 개발된 대형 공진주시험기를 활용하여 댐 축조용 사력재의 최대전단탄성계수, 전단탄성계수감소곡선 및 감쇠비를 평가하였으며, 재료의 최대입경과 균등계수와 같은 입도분포특성이 재료의 변형특성에 미치는 영향을 확인하였다. 재료의 입경이 동적 변형특성에 미치는 영향을 평가한 결과, 동일한 균등계수에서 평균입경의 범위에 따른 전단탄성계수감소곡선에 차이가 발생함을 확인하였다. 동일한 최대입경에 대하여 균등계수를 달리하는 경우 균등계수에 따라 최대전단탄성계수의 구속압 영향계수가 증가함을 확인하였다. 결과적으로 조립재료의 입도 특성 중 최대입경은 전단탄성계수감소곡선을, 균등계수는 미소변형영역의 구속압 영향계수에 대한 영향요소임을 확인하였으며, 조립재료의 동적 변형특성을 엄밀히 평가하기 위한 대형 공진주시험기의 효용성을 확인하였다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2002년도 학술발표회 발표논문집
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• pp.349-352
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• 2002

In this paper, dynamic properties of fiber reinforced soils were investigated at shearing strains between $10^{-4}%\;and\;10^{-1}%$ using resonant column test. Resonant column test has been widely used as a primary laboratory testing technique in investigating dynamic soil properties expressed in term of shear modulus and material damping. At strains above elastic threshold, the variations of shear modulus(G) and damping ratio(D) were investigated. Based on test results, the small strain shear modulus($G_{max}$) and damping ratio($D_{min}$) were determined and the effects of confinement on $G_{max}$ and $D_{min}$ were characterized.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2001년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2001
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• pp.91-97
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• 2001

Case records comprising the results of down-hole seismic surveys collected at nine sites worldwide, together with comparative results of laboratory bender element tests on reconstituted clay samples, were examined in an attempt to quantify the shear modulus of normally consolidated clays at very small strain of the order of 0.001%. The shear modulus G$_{max}$ under the current state of stresses is given in a formula which includes a newly proposed void ratio function. An empirical expression incorporating the new void ratio function is also proposed for practical use in estimating G$_{max}$ profiles with depth in natural soil deposits from routinely available borehole data.ata.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.59-63
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• 2011

전단탄성계수와 감쇠비와 같은 동적지반계수는 반복하중과 동적하중을 받는 지반구조물 설계에서 중요한 요소이다. 선형 한계변형률 내에서 미소변형률에 관한 전단탄성계수와 감쇠비는 변형률과 관계없이 일정하다. 전단탄성계수는 최대전단탄성계수로 감쇠비는 최소 감쇠비로 고려하였다. 동적변형특성 범주내의 최대선형탄성계수에 관련된 많은 시험들이 수행됨과 동시에 간극비, 과압밀비, 구속압, 지질이력, PI 그리고 하중주기수에 관련된 많은 인자들이 동적지반특성에 영향을 미친다. 그러나 그라우팅에 의해 향상된 지반동적특성에 관한 연구는 지하연속벽시공, 심층혼합처리공법, 강관다단그라우팅과 같이 미비한 실정이다. 본 논문에서는 그라우팅에 의해 향상된 동적지반특성을 연구하기 위하여 함수비(20%, 25%, 30%), 그라우트 주입율(5%, 10%, 15%),양생기간(7일, 28일)을 변화시키면서 공진주시험을 실시하였다. 그 결과, 밀크 그라우트의 주입율과 재령, 함수비에 따라 동적계수인 전단탄성계수와 감쇠비가 영향을 받는 것으로 나타났다.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제18권2호
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• pp.67-81
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• 2006

Using a strain-controlled rheometer, the dynamic viscoelastic properties of aqueous xanthan gum solutions with different concentrations were measured over a wide range of strain amplitudes and then the linear viscoelastic behavior in small amplitude oscillatory shear flow fields was investigated over a broad range of angular frequencies. In this article, both the strain amplitude and concentration dependencies of dynamic viscoelastic behavior were reported at full length from the experimental data obtained from strain-sweep tests. In addition, the linear viscoelastic behavior was explained in detail and the effects of angular frequency and concentration on this behavior were discussed using the well-known power-law type equations. Finally, a fractional derivative model originally developed by Ma and Barbosa-Canovas (1996) was employed to make a quantitative description of a linear viscoelastic behavior and then the applicability of this model was examined with a brief comment on its limitations. Main findings obtained from this study can be summarized as follows: (1) At strain amplitude range larger than 10%, the storage modulus shows a nonlinear strain-thinning behavior, indicating a decrease in storage modulus as an increase in strain amplitude. (2) At strain amplitude range larger than 80%, the loss modulus exhibits an exceptional nonlinear strain-overshoot behavior, indicating that the loss modulus is first increased up to a certain strain amplitude(${\gamma}_0{\approx}150%$) beyond which followed by a decrease in loss modulus with an increase in strain amplitude. (3) At sufficiently large strain amplitude range (${\gamma}_0>200%$), a viscous behavior becomes superior to an elastic behavior. (4) An ability to flow without fracture at large strain amplitudes is one of the most important differences between typical strong gel systems and concentrated xanthan gum solutions. (5) The linear viscoelastic behavior of concentrated xanthan gum solutions is dominated by an elastic nature rather than a viscous nature and a gel-like structure is present in these systems. (6) As the polymer concentration is increased, xanthan gum solutions become more elastic and can be characterized by a slower relaxation mechanism. (7) Concentrated xanthan gum solutions do not form a chemically cross-linked stable (strong) gel but exhibit a weak gel-like behavior. (8) A fractional derivative model may be an attractive means for predicting a linear viscoelastic behavior of concentrated xanthan gum solutions but classified as a semi-empirical relationship because there exists no real physical meaning for the model parameters.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.299-308
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• 2003

In order to investigate the dynamic deformation properties of rockfill materials in small strain level, cyclic triaxial tests were conducted using the large cyclic triaxial testing apparatus, which was developed by Water Resources Research Institute of KOWACO in 2001. Two types of rockfill materials consisting of granite and shale-sandstone were tested in this study. The test results show that G/G$\_$max/ of granite specimen decreases more than that of shale-sandstone with the increase of shear strain and the increase ratio in the maximum shear modulus G$\_$max/ of granite is bigger than the ratio of shale-sandstone.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권5호
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• pp.547-558
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• 2018

Studies of soil dynamic properties in Malaysia are still very limited. This study aims to investigate the dynamic properties of two selected tropical residual soils (i.e., Sandy Clay and Sandy Silt) and a sand mining trail (Silty Sand) in Peninsular Malaysia using 1g shaking table test. The use of 1g shaking table test for soil dynamic testing is often constrained to large strain level and small confining pressure only. Three new experimental setups, namely large laminar shear box test (LLSBT), small chamber test with positive air pressure (SCT), and small sample test with suction (SSTS) are attempted with the aims of these experimental setups are capable of evaluating the dynamic properties of soils covering a wider range of shear strain and confining pressure. The details of each experimental setup are described explicitly in this paper. Experimental results show that the combined use of the LLSBT and SCT is capable of rendering soil dynamic properties covering a strain range of 0.017%-1.48% under confining pressures of 5-100 kPa. The studied tropical residual soils in Malaysia behaved neither as pure sand nor clay, but show a relatively good agreement with the dynamic properties of residual soils in Singapore. Effects of confining pressure and plasticity index on the studied tropical residual soils are found to be insignificant in this particular study.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권2C호
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• pp.51-58
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• 2009

본 연구에서는 챔버에 조성된 미고결, 고결모래에 대한 벤더엘리먼트 시험으로부터 사질토 미소변형 전단탄성계수인 $G_{max}$를 평가하였다. 시험결과, 본 연구에서 사용된 파쇄모래의 $G_{max}$는 기존의 연구에 사용된 자연상태 모래의 $G_{max}$보다 35~50% 작게 평가되었으나, 고결모래의 $G_{max}$는 이전 연구 결과보다 크게 평가되었다. 모래의 $G_{max}$는 고결유발제로 사용된 석고의 함유율에 가장 큰 영향을 받았으며, 석고함유율에 따라 지수적으로 증가하였다. 상대밀도의 증가는 미고결 모래보다 고결모래의 $G_{max}$ 증가에 더 큰 영향을 미치는 것으로 관찰되었으며, 유효연직응력의 증가는 고결모래의 $G_{max}$보다 미고결 모래의 $G_{max}$ 증가에 더 큰 영향을 미쳤다. 이와 같은 영향요인 분석을 바탕으로 고결모래의 $G_{max}$를 간극비, 유효연직구속압 뿐만 아니라 석고함유율에 따른 함수로 표현하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 3차
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• pp.129-134
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• 2010

This paper investigates effects of rubber inclusion on the strength and physical characteristics of rubber.added composite geomaterial (CGM) in which dredged soils, crumb rubber, and bottom ash are reused for recycling. Several series of test specimens were prepared at 5 different percentages of rubber content (i.e. 0%, 25%, 50%, 75%, and 100% by weight of the dry dredged soil) and three different percentages of bottom ash content (i.e. 0%, 50% and 100% by weight of the dry dredged soil). The mixed soil specimens were subjected to unconfined compression test and elastic wave test to investigate their unconfined compressive strengths and small strain properties. The values of bulk unit weight of the CGM with bottom ash content of 0% and 100% decrease from 14kN/$m^3$ to 11kN/$m^3$ and 15kN/$m^3$ to 12kN/$m^3$, respectively, as rubber content increases, because the rubber had a specific gravity of 1.13. The test results indicated that the rubber content and bottom ash content were found to influence the strength and stress-strain behavior of CGM. Overall, the unconfined compressive strength, and shear modulus were found to decrease with increasing rubber content. Among the samples tested in this study, those with a lower rubber content exhibited sand-like behavior and a higher shear modulus. Samples with a higher rubber content exhibited rubber-like behavior and a lower shear modulus. The CGM with 100% bottom ash could be used as alternative backfill material better than CGM with 0% bottom ash. The results of elastic wave tests indicate that the higher rubber content, the lower shear modulus (G).

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권4호
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• pp.295-306
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• 2010

암석과는 달리 절리암반은 변형률 의존적 변형특성(탄성계수 및 감쇠비)을 나타낸다. 탄성파를 이용한 현장실험을 통해 미소변형률 수준에서 암반의 최대탄성계수를 얻을 수 있으며 이를 내진 설계에 반영하고 있으나, 미소 변형률 이상의 중변형률($10^{-4}{\sim}0.5%$) 영역의 동적거동에 대한 실험적인 규명과 이에 대한 수치적 적용은 전무한 실정이다. 본 연구에서는 변형률 의존적 전단탄성계수 및 감쇠비의 비선형 거동 특성을 반영하여 동적해석을 수행할 수 있는 FLAC3D 해석 모듈을 개발하였다. 리커 웨이브의 파동 변화를 분석하여 개발된 모듈에 대한 검증을 수행하였다. 절리 암반의 탄성파 전파특성과 동적 거동특성을 모사할 수 있는 절리암반 공진주 시험장비를 통하여 현장에서 채취한 절리암반의 변형률 의존적 전단탄성 계수의 감쇠 특성과 감쇠비의 증폭 특성을 획득하였다. 개발된 비선형 해석 모듈에 실험으로부터 획득된 거동 특성을 반영하여 수직구와 사갱의 접속부에 대한 내진 안정성 평가를 수행하였다. 내진해석 결과, 비선형 해석이 선형 해석보다 더 큰 연직변위와 수평변위 결과를 나타냈다. 라이닝의 휨압축응력은 수직구과 사갱의 접속부에서 집중되는 것으로 나타났으며 비선형해석의 경우 라이닝에 더 큰 휨압축응력이 발생되는 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 변형률 의존적 절리암반의 비선형 거동특성을 보다 깊이 있게 이해하고 해석 및 설계시 고려할 수 있을 것으로 사료된다.