Liquefaction phenomenon refers to a phenomenon in which excess pore water pressure occurs when a dynamic load such as an earthquake is rapidly applied to a loose sandy soil ground where the ground is saturated, and the ground loses effective stress and becomes liquid. The laboratory repetition test for liquefaction evaluation can be performed through a repeated triaxial compression test and a repeated shear test. In this regard, this study attempted to evaluate the effects of the relative density of sand on the liquefaction resistance strength according to particle size distribution using repeated triaxial compression tests, and additional experimental verification using numerical analysis was conducted to overcome the limitations of experimental equipment. As a result of the experiment, it was confirmed that the liquefaction resistance strength increased as the relative density increased regardless of the classification of soil, and the liquefaction resistance strength of the SP sample close to SW was quite high. As a result of numerical analysis, it was confirmed that the liquefaction resistance strength increased as the confining pressure increased under the same relative density, and the liquefaction resistance strength did not decrease below a certain limit even though the confining pressure was significantly reduced at a relatively low relative density. This is judged to be due to a change in confining pressure according to the depth of the ground. As a result of analyzing the liquefaction resistance strength according to the frequency range, it was confirmed that there was no significant difference from the laboratory experiment results in the basic range of 0.1 to 1.0 Hz.
Rhim, Hong-Chul;Buyukozturk, Oral;Soon, K. A;Kim, Gwang-Ho
KCI Concrete Journal
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제13권1호
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pp.53-60
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2001
Tests of cylindrical concrete specimens under lateral confining pressure of up to 5,000 psi were conducted for two different axial loading cases: monotonic compression and monotonic tension. The purpose of this experimental investigation is to provide stress-strain characteristics of plain concrete in triaxial stress conditions. Lateral confining pressure levels, loading rates, and strength of concrete specimens are varied as parameters. The loading rates are $34.75$\times$10^{-5}$ in/in/sec for fast, $\times$$6.95x10^{-5}$ in/in/sec for normal. and $0.579$\times$10^{-5}$ in/in/sec for slow loading cases. The concrete specimens used in the experiment have compressive strength of 3,500 psi and 6,500 psi, respectively. Findings of this experiment include dependency of the stress-strain behavior of concrete on the above parameters under two different types of loading conditions. The parametric study includes a series of 106 triaxial tests.
The aim of the work descrihed in this paper is to study a characteristics of an unsaturated soil for the different matric suctions. To this end, a series of suction controlled isotropic and triaxial compression tests is conducted on silty sands. Matric suction is controlled by the axis translation technique using high air entry ceramic disk. Total volume change, air and water volume changes are measured by the device made for the experiment. The specimens are compacted using a half of Proctor compaction energy and with the water contents of 5% drier than the optimum moisture contents. Isotropic compression and triaxial compression tests are conducted on the specimen at each equilibrium state of matric suction. From test results, volume changes and deviator stresses are analyzed at each state and their relationships are formulated.
본 연구에서는 현지 암반의 진삼축 응력 조건과 온도 변화를 고려한 공벽 안정성 실험을 수행하고, 심부 지하의 응력 조건과 압력 조건에서 암석의 열역학적 거동을 관찰하였다. 중국 황색 사암과 국내 황등 화강암 시료를 이용하여 진삼축압축실험을 진행하였다. 역학 실험은 각각 9가지 구속압 조건에서 수행되었고 열역학 실험은 화강암 시료를 이용하여 6가지 구속압 조건에서 시료를 60℃~100℃로 가열하여 수행하였다. 역학 실험 결과 공벽 파괴가 발생하는 최대 주응력은 중간 주응력에 비례하는 것을 확인하였다. 열역학 실험에서는 온도 증가에 따라 공벽의 응력장에 열응력이 추가되어 공벽 파괴가 추가적으로 발생하는 것을 확인하였다. 실내 실험 결과를 분석하기 위해 모기쿨롱 파괴 기준식을 사용하여 분석하였다. 원통형 시료에 대한 전통적인 삼축압축시험 결과와 진삼축 조건 하의 공벽 파괴 실험 결과가 모두 진삼축 파괴 기준식인 모기쿨롱 파괴 기준식에 잘 부합됨을 확인하였다.
The hyperbolic stress-strain model has been shown to be valid for modeling nonlinear stress-strain behavior for rockfill materials. The Duncan-Chang nonlinear constitutive model was adopted to characterize the behavior of the modeled rockfill materials in this study. Accurately estimating the model parameters of rockfill materials is a key problem for simulating dam deformations during both the dam construction period and the dam operation period. In order to estimate model parameters, triaxial compression experiments of rockfill materials were performed. Based on a genetic algorithm, the constitutive model parameters of the rockfill material were determined from the triaxial compression experimental data. The investigation results show that the predicted strains provide satisfactory precision when compared with the observed strains and the strains forecasted by a gradient-based optimization algorithm. The effectiveness of the proposed inversion procedure of model parameters was verified by experimental investigation in a laboratory.
GREAT 셀은 실험실에서 심부지층의 열-수리-역학적 조건을 구현하기 위해 설계된 시험장비로서, 시료 길이방향 축을 중심으로 회전하는 측면의 가압장치를 이용하여 다축 응력장을 생성할 수 있고 균열이 포함된 시료에 대해 유체유동 실험이 가능하다. 본 연구에서는 GREAT 셀을 이용한 삼축압축시험을 수치 해석적으로 모사하고 시료 측면에 작용하는 구속압 조건에 따른 역학적 거동을 분석하였다. 균열이 없는 고분자 재질의 시료에 대한 삼축압축시험 사례를 수치모사하여 실험결과와 비교하였다. 수평 구속압의 균등 및 불균등 조건에서 시료 표면의 변형률(원주변형률)을 분석하였으며, 실험결과와 유사한 경향을 보이는 것으로 검토되었다. 추가로 균열이 포함된 가상의 시료모델을 구성하여 균열면의 마찰 특성 및 형상이 시료 변형에 미치는 영향을 조사하였다.
In order to utilize mass of oyster shells for a partial substitute material for reclamation, we investigate the shear characteristics of dredged sluge mixed with oyster shells. the apparent modulus of elasticity of the this mixture are obtained from the triaxial compression tests and is utilized to characterize the apparent modulus of elastic of the oyster shells by carrying out some numerical analysis based upon the homogenization theory. We got the conclusion by a series of experiment, 1) It is verified that modulus of elasticity of dredged clay is improved by mixing with oyster shells. 2) The homogenization method for deducing apparent modulus of elasticity of oyster shells, which can consider micro-structure of mixed soil, is introduced. The elastic modulus is affected from the skeleton structure of oyster shell. The effect of 49kPa is bigger than that of 98kPa.
원통형 시료의 측면에 일정하게 구속압이 적용되는 통상적인 삼축시험 셀과는 달리, GREAT 셀은 독립적으로 제어되는 8쌍의 측면 가압장치들을 이용하여 차등적으로 구속압을 가할 수 있고, 이를 통해 다양한 크기와 방향의 수평 응력장을 생성시킬 수 있다. 본 연구의 선행 논문에서는 다양한 역학적 재하 조건에서 GREAT 셀 시험을 수치해석적으로 모사하고, 원주변형률에 대한 수치해석 및 실험측정 결과를 비교하여 적용된 수치모델의 적정성을 분석하였다. 본 연구에서는 역학적 재하 조건과 유체흐름 조건을 함께 고려하여 균열이 포함된 인공시료에 대한 GREAT 셀 시험을 수치모사하였다. 값이 알려지지 않은 균열면의 역학적 물성을 다양하게 설정하여 시료의 거동(원주변형률)에 대한 수치해석과 실험 결과를 비교하였으며, 균열면의 특정 역학적 조건에서 실험결과와 잘 일치하는 것으로 검토되었다. 추가적으로 유체흐름 조건이 시료의 역학적 거동에 미치는 영향을 분석하였다.
Corestone rock mass has complex characters because it is made up of stronger and stiffer corestone in a weaker and softer matrix. Physical model corestone rock mass made up of stiffer corestone in weaker matrix were tested in uniaxial compression and numercal modelling analysis The result of the uniaxial compression tests showed that increasing the corestone proportion generally increased the modulus of deformation. And the strength decreased in the lower corestone proportion, but it increased in the higher proportion(45%, 65% corestone by volume). The strength and the modulus of deformation were not affected by different size coretone on the same proportion. The result of the numerical modelling analysis showed similar trend compared with the result of the result of the uniaxial compression test. But though the result of th uniaxial compression test is similar to the result of the numerical modelling analysis, it's unreasonalble to apply the results of this paper to in situ corestone rock mass. So mere laboratory tests including triaxial test and the other numerical program analyses are necessary to apply the results to in situ corestone mass
액상화 현상이란 지반이 포화된 느슨한 사질토 지반에 지진과 같은 동적하중이 급속히 작용할 때 과잉간극수압이 발생하고, 지반이 유효응력을 상실하고 액체화 되는 현상을 말한다. 액상화 평가를 위한 실내반복시험은 반복삼축압축시험과 반복전단시험을 통하여 확인이 가능하다. 이와 관련하여 본 연구에서는 반복삼축압축시험을 이용한 모래의 상대밀도와 입도분포에 따른 액상화 저항 강도를 확인하고자 하였고, 실험장비의 신뢰도 검증과 결과의 타당성을 확인하고자 기존의 선행연구와 대조하여 비교·분석하였다. 실험결과, 흙의 분류에 상관없이 상대밀도가 증가함에 따라 액상화 저항 강도가 높아짐을 확인하였고, 모래의 입도분포에 따른 액상화 저항강도는 SW에 가까운 SP시료의 액상화 저항강도가 상당히 높게 확인되었다. 또한 세립분 0% 대비 세립분 30%를 분석한 결과, 상대밀도 40~70%까지 증가함에 따라 액상화 저항강도가 5~20% 가까이 감소하였고, 국내 풍화토 지반이 주문진 표준사 대비 액상화 저항 강도가 세립분이 10%일 때는 30% 이상, 세립분이 30%일 때는 50% 이상 낮게 측정되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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