• Computers and Concrete
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• 제14권5호
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• pp.613-633
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• 2014

A double-skinned composite tubular (DSCT) column, which consists of concrete and inner and outer tubes, was finally developed to overcome the weaknesses of concrete filled tube columns by reducing the self-weight of the column and confining the concrete triaxially. Research pertaining to the stiffness and strength of the column and the confining effect in a DSCT column has been carried out. However, detailed studies on the confining stress, especially the internal confining stress in a DSCT column, have not been carried out. Internal and external confining stresses should be evaluated to determine the effective confining stress in a DSCT column. In this paper, the confining stresses of concrete before and after insertion of an inner tube were studied using finite element analysis. The relationship between the internal or external confining stresses and the theoretical confining stress was investigated by parametric studies. New modified formulae for the yield and buckling failure conditions based on the formulae suggested by former researchers were proposed. Through analytical studies, the modified formulae were verified to be effective for economic and reasonable design of the inner tubes in a DSCT column under the same confining stress.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.243-254
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• 2013

내부구속중공 RC(Internally Confined Hollow RC, ICH RC) 기둥이란 중공 RC 기둥의 중공부에 내부튜브를 삽입하여 코어 콘크리트를 3축 구속 상태에 놓이게 하여 기둥의 강도와 연성도를 증가시킨 기둥이다. ICH RC 기둥의 구속응력에 대한 연구는 선행 연구자에 의하여 이루어 졌으나 외부 구속응력에 대한 연구만 진행된 상태이다. 본 연구에서는 중공 RC 기둥과 ICH RC 기둥의 구속응력을 유한요소 해석프로그램을 이용하여 분석하였다. 이론 구속응력과 외부 구속응력 그리고 내부 구속응력과의 관계를 도출하였으며, 이를 이용하여 기존의 내부 튜브 파괴조건식을 기반으로 수정 내부튜브 파괴 조건식을 제안하였다. 이론 구속응력과 내부 구속응력과의 관계를 회귀 분석식을 이용하여 나타내어 내부 구속응력을 쉽게 산정할 수 있다. 또한 수정 내부 튜브 파괴 조건식을 이용하여 ICH RC 기둥을 설계할 경우 동일 구속응력대비 기존의 파괴조건식보다 약 50%의 내부 튜브 두께를 감소할 수 있어 경제성을 확보하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권3호
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• pp.303-316
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• 2023

With the development and utilization of urban underground space, the artificial ground freezing technology has been widely used in the construction of underground engineering in soft soil areas. The mechanical properties of soft clay changed greatly after freezing and thawing, which affected the seismic performance of underground structures. In this paper, a series of triaxial tests were carried out to study the dynamic response of the freezing-thawing clay under the seismic load considering different dynamic stress amplitudes and different confining pressures. The reduction factor of dynamic shear stress was determined to correct the amplitude of the seismic load. The deformation development mode, the stress-strain relationship and the energy dissipation behavior of the soft clay under the seismic load were analyzed. An empirical model for predicting accumulative plastic strain was proposed and validated considering the loading times, the confining pressures and the dynamic stress amplitudes. The relevant research results can provide a theoretical reference to the seismic design of underground structures in soft clay areas.

• 한국농공학회지
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• 제36권3호
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• pp.74-83
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• 1994

A series of isotropic consolidation tests, undrained and drained triaxial compression tests was carried out to investigate the physical characteristics and behaviours of marine silty sands collected from the western coast of Korea. This study also included a theoretical development of the constitutive equation to evaluate stress-strain relationship and volume change of silty sands. The results and main conclusions of the study are summarized as follows; 1. Isotropic compression and swelling index are linearly decreased with an increase in relative density. 2. Both undrained shear strengh and elastic modulus are increased with an increase in relative density and confining pressure. 3. Internal friction angles obtained from drained and undrained compression tests of the soils are proportional to relative density. 4. The phenomenon of dilatancy of each sample is less profound when confining stress is increased but more profound when relative density is increased. 5. The slope of critical state lines is 1.78 for Saemangum, 1.70 for Siewha and 1.26 for Sukmoon sands. 6. In this study, Drucker-Praper type criterion is used and hardening function of Cap model is modified by hyperbolic fuction. This will improve a lack of physical meaning of hardening parameters in conventional Cap model. 7. A newly developed constitutive equation to the forementioned silty sands and checked its applicability. This is in good agreement with the measured data.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1988년도 학술세미나 강연집
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• pp.71-123
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• 1988

The aim of this paper is to examine the end bearing capacity of a pile in cohesionless soils. The ode of failure of soil due to pile installation is assumed from experimental observation of actual soil deformation. A new solution is proposed complying with the assumed mode of failure by employing the theory of cavity expansion. The effect of curvature of failure envelope is studied in relation to tile proposed solution. The influence of a curved failure envelope becomes larger with increasing degree of curvature and the level of confining stress. This effect in some cases or reduce the end bearing capacity by tore the 80 percent compared with that given by a straight failure envelope. For practical application of tile proposed solution, the method of determining the average volume change in the plastic zone is re-evaluated. The proposed solution is confirmed by comparing the theoretical values with experimental results obtained from model pile tests in a calibration chamber. The comparison shows that the proposed solution provides a reasonable prediction of end bearing capacity for both weak and strong grained soils.

• Smart Structures and Systems
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• 제30권1호
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• pp.63-74
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• 2022

The deformation coordination between a rock/soil mass and an optical sensing cable is an important issue for accurate deformation monitoring. A stress-controlled triaxial apparatus was retrofitted by introducing an optical fiber into the soil specimen. High spatial resolution optical frequency domain reflectometry (OFDR) was used for monitoring the strain distribution along the axial direction of the specimen. The results were compared with those measured by a displacement meter. The strain measured by the optical sensing cable has a good linear relationship with the strain calculated by the displacement meter for different confining pressures, which indicates that distributed optical fiber sensing technology is feasible for soil deformation monitoring. The performance of deformation coordination between the sensing cable and the soil during unloading is higher than that during loading based on the strain transfer coefficients. Three hypothetical strain distributions of the triaxial specimen are proposed, based on which theoretical models of the strain transfer coefficients are established. It appears that the parabolic distribution of specimen strain should be more reasonable by comparison. Nevertheless, the strain transfer coefficients obtained by the theoretical models are higher than the measured coefficients. On this basis, a strain transfer model considering slippage at the interface of the sensing cable and the soil is discussed.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.93-102
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• 2003

일축압축시험은 방법이 비교적 간단하고 경제적이기 때문에 점토지반의 비배수 전단강도($c_u$)를 결정하는데 널리 사용되고 있다. 하지만, 구속압이 없는 상태에서 시험이 시행되기 때문에 지중응력 조건을 재현할 수 없고, 또한 삼축압축시험에 의한 강도보다 과소평가 되는 경우가 많다. 따라서, $c_u$를 시료교란에 대해 보정하여 실무에서 간단히 사용할 수 있는 강도 보정법이 요구된다. 본 연구에서는 흡수력 측정을 겸한 일축압축시험 만으로 원지반의 비배수 전단강도(이하, 원지반 강도)를 추정할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 제안된 방법은 완전시료의 이론적 전단강도식(Noorany와 Seed, 1965)을 기본으로 하며, 유효토피압과 일축압축시험의 유효응력거동 분석 결과( $A_f,\phi'$)를 필요로 한다. 특히, 전단저항각($\phi'$)은 일축압축시험의 수정파괴포락선($K_f$) 기울기가 삼축압축시험에 비해 약 1.6배정도 더 크게 평가된다는 시험결과를 근거로 하여 간단히 유추할 수 있다. 연구 결과, 제안된 방법에 의해 추정된 원지반 강도는 삼축압축시험(CK$_0$UC)의 비배수 전단강도와 유사한 값을 나타냈다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권1호
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• pp.60-66
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• 2006

세 개의 서로 다른 사암 샘플들 -두 개의 합성 샘플과 한 개의 현장 샘플- 에 대해 현장 저류층의 대표적인 구속압력과 공극압력하에서 초음파 시험이 수행되었다. 세가지 사암 샘플들은 (a) 캘사이트 시멘트(calcite intergranula. cement (CIPS))로 만든 합성사암, (b) 실리카 시멘트(silica intergranular cement)로 만든 합성 사암 (c) Otway Basin 의 Boggy Creek 1 시추공에서 시도되는 $CO_2$ 파일럿 프로젝트의 대상 암석층 중 Waarre 층으로부터 추출한 코아 샘플로 구성되어 있다. 공극률은 각각 32%, 33%, 26%이다. 초기시험은 실내건조(room-dried) 상태에 있는 코아들에 대해 구속응력을 5 MPa 씩 단계별로 65 MPa 까지 증가시키며 이루어졌다. 그리고 나서 모든 코아들에 처음에는 온도 $22^{\circ}C$에서 6 MPa 공극압력으로 기체상의 $CO_2$를, 그 다음에는 온도 $22^{\circ}C$ 에서 7 MPa 부터 17 MPa 까지 5 MPa 씩 증가시키면서 액체상의 $CO_2$를 주입하였다. 구속응력은 10MPa부터 65 MPa까지 달리 하였다. P와 S 초음파 파형들이 유효응력이 증가할 때마다 기록되었다. 속도-유효응력 반응들이 P 파와 S 파에 대해 실험 자료들로부터 계산되었으며, 감쇠(1/Qp)들은 스펙트럼 비 방법을 이용하여 파형들로부터 계산되었다. 각각의 사암들에 대한 이론적인 속도-유효응력 계산은 $CO_2$ 압력-밀도 와 $CO_2$ 체적계수-압력 상 다이어그램(phasediagram), Gassmann 유효 매질 이론(effective medium theory)을 이용하여 구하였다. 기체상의 $CO_2$ 주입은 속도-유효응력에서 건조상태(공기로 포화된 상태)에 비해 거의 무시할만한 변화를 가져왔다. 다양한 공극압력에서 액체상의 $CO_2$ 주입은 공기로 포화된 상태에 비해 속도-유효응력 반응을 평균 약 8% 정도 낮게 한다. 실험자료들은 높은 유효응력에서 Gassmann 계산들과 일치한다. 이러한 이론과 일치하는 "임계" 유효응력은 사암의 종류에 따라 달라진다. 이 차이는 각각의 사암 종류의 미세구조에서 미세 균열 수의 차이에 기인한 것이라 생각된다. 높은 유효응력에서의 이론과 의미있게 일치하였으며, $CO_2$ 주입 시 현장에서의 탄성파 거동을 예상하는데 있어서 어느 정도 확신을 준다.