Recently, the calculation of horizontal bearing capacity of piles foundation has been considered very important for earthquake or wind resistant design in Korea. This study deals with the lateral resistance of PHC pile instead of vertical capacity for earthquake resistant design as well as wind. As case study, the prediction values were compared with measured ones based on ASTM. During this research, Matlock & Reese, Davisson & Gill, Broms and Chang's methods were selected in calculating prediction of lateral resistance of PHC piles. In decomposed granite and clayey soils, The result showed that prediction values proposed by Matlock & Reese(Davisson & Gill), Chang and Broms were smaller values than real values. four proposed methods by Matlock & Reese(Davisson & Gill) and Chang based on lateral deflection and Broms by ultimate lateral resistance turned out valid in view of engineering practice.
In this study, a three-pad gas foil journal bearing with a diameter of 40 mm and an axial length of 35 mm was modeled to predict the static and dynamic performances with regard to an increasing mechanical preload. The Reynolds equation for an isothermal and isoviscous ideal gas was coupled with a simple elastic foundation foil model to calculate the hydrodynamic pressure solution iteratively. In the prediction results, the journal eccentricity, journal attitude angle, and minimum film thickness decreased, but the friction torque increased with the preload. A quick comparison implied a lower load capacity but higher stability for a three-pad gas foil bearing compared to a one-pad gas foil journal bearing. The direct stiffness coefficients increased with the preload, but the cross-coupled stiffness coefficients decreased. The direct damping coefficient increased in the horizontal direction but decreased in the vertical direction as the preload increased. These model predictions will be useful as a benchmark against experimental test data.
본 연구에서는 정밀 3차원 수치해석모델을 이용하여 수직하중(받침설계하중)과 수평하중(지진시 발생되는 수평력)을 적용하여 교량받침 교체시 보자리의 구조적 안전성에 대한 검토를 수행하였다. 기존 콘크리트와 교량받침 교체로 인해 새로 타설된 콘크리트의 응력 및 용접된 철근에 발생하는 응력 및 변위 결과를 수치해석적으로 확인하였다. 수치해석결과, 수평력 및 보자리 높이 증가는 신구콘크리트 경계면의 발생응력의 증가에 따른 콘크리트 균열(파괴) 및 내부 철근연결부의 응력증가를 초래하는 것으로 분석되었다. 따라서 보자리 높이 증가는 수평력의 크기와 직접적인 상관관계가 있으며 받침 용량에 적합한 보자리 높이 적용이 필요할 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 보자리에 작용하는 수평력의 크기와 보자리 높이와의 상관관계를 변수로한 받침교체공사 가이드라인을 도표로 제시하여 교량받침 용량에 적합한 보자리 높이 설정 및 보강유무를 결정하는 방안을 제시하였다.
In this paper, we propose a precise linear motion stage supported by magnetically preloaded air bearings. The eight aerostatic bearings with rectangular carbon porous pads were located only one side of vertical direction under the platen where four bearings are in both sides of horizontal direction as wrap-around-design, and this gives simpler configuration than which constrained by air bearings for all direction. Each of the magnetic actuators has a permanent magnet generating static magnetic flux far required preload and a coil to perturb the magnetic farce resulting adjustment of air- bearing clearance. The characteristics of porous aerostatic bearing are analyzed by numerical analysis, and analytic magnetic circuit model is driven for magnetic actuator to calculate preload and variation of force due to current. A 1-axis linear stage motorized with a coreless linear motor and a linear encoder was designed and built to verify this design concept. The load capacity, stiffness and preload force were examined and compared with analysis. With the active magnetic preloading actuators controlled with DSP board and PWM power amplifiers, the active on-line adjusting tests about the vertical, pitching and rolling motion were performed. It was shown that motion control far three DOF motions were linear and independent after calibration of the control gains.
In large panel structures, the design of joints which interconnect panels, is important deciding the load-bearing capacity of structures. Being various factors in the design of joints, it is difficult to develop a the critical system for the structural analysis of large concrete panel structures. Therefore there is a tendency to depend on the experiment. The purpose of this paper is to investigate the strength and the mechanical behavior of vertical joints in large concrete panel structures.
상부구조물은 여러 개의 말뚝 기초를 말뚝 캡으로 연결한 무리말뚝이 사용되고 있다. 무리말뚝 설계 시 상부구조물의 연직 및 수평하중은 말뚝 기초가 지지할 뿐 말뚝 캡의 지지효과는 무시하였다. 그러나 최근 상부구조물의 연직하중에 대한 안정성 범위에서 말뚝 기초의 사용량을 줄이기 위해 말뚝 캡의 지지효과를 반영하기 위한 연구가 진행되고 있으나 수평하중에 대한 말뚝 캡의 지지효과에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 수평 지진 하중을 받는 무리말뚝에서 말뚝 캡의 변화가 무리말뚝에 미치는 영향을 확인하기 위해 상부구조물을 지지하는 무리말뚝의 말뚝 캡 크기를 변화시켜 진동대 모형실험을 수행하였다. 그 결과 말뚝 캡의 크기가 상부구조물 및 무리말뚝의 동적 거동에 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 말뚝 캡의 크기가 증가할수록 지반 구속 효과로 인해 지반과 말뚝 기초가 일체 거동하는 것으로 나타났다.
Yang Zhao;Zheng Lu;Jie Liu;Lei Ye;Weizhang Xu;Hailin Yao
Geomechanics and Engineering
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제33권3호
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pp.301-315
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2023
Adopting cohesive soil as geocell-pocket infill materials is not fully accepted by researchers in the field of road engineering. The cohesion that may inhibit the lateral limitation of geocells is a common vital idea that exists within every researcher. However, the influence of infill materials' cohesion on geocell-reinforced performance is still not thoroughly determined. The mechanism behind this still needs to be studied in depth. This study initially discussed the relationship between subgrade bearing capacity, geocells' contribution to reinforced performance, and infill materials' cohesion (IMC). A law was proposed that adopting the soil with high cohesion as infill materials benefited the subgrade bearing capacity, but this was attributed to the superior mechanical properties of infill materials rather than geocells' contribution. Moreover, the vertical and lateral deformation of subgrade, coupling shear stress and confining stress of geocells, and deformation of geocells were deeply studied to analyze the mechanism that high cohesion can inhibit the geocells' contribution. The results indicate that the infill materials with high cohesion result in the total displacement of the subgrade toward to deeper depth, not the lateral direction. These responses decrease the vertical coupling shear stress, confining stress, and normal displacement of geocell walls, which weaken the lateral limitation of geocells.
본 논문에서는 국내. 외에서 처음으로 시도되는 현장타설 팽이기초공법의 거동특성을 검토하기 위하여 기초형식을 현장타설 팽이기초(In-Situ TBF), 공장제작 콘크리트 팽이기초(PC-TBF) 전면기초, 무처리 원지반으로 나누어 모형토조실험을 수행하였다. 모형실험결과 현장타설 팽이기초와 공장제작 콘크리트 팽이기초의 거동특성은 거의 유사하게 나타났으며, 이들 팽이기초는 원지반 및 전면기초에 비하여 지지력 증대효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, 기초 형식에 따른 지중연직응력 분포를 검토한 결과 팽이기초 설치시 지중연직응력의 영향범위가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 지반이 조밀할수록 팽이기초의 응력분산효과가 감소하는 것을 알 수 있었으며, 향후 다양한 지반조건에서 모형실험과 수치해석을 통해 보다 많은 검토가 수행되어야 할 것으로 판단된다.
This paper is experimental and numerical research results of performing centrifuge model tests to investigate the geotechnical engineering behavior of slag compaction pile as a substitute of sand compaction pile. In order to find the geotechnical engineering characteristics of the soft clay and the slag used in centrifuge model experiments, basic soil property tests, consolidation test, permeability tests and triaxial compression tests were performed. For centrifuge model tests, slags with changing relative density were used and their bearing capacity, stress concentrations in between pile and soft clay, settlement characteristics, and failure modes were investigated. As a results of centrifuge model tests, it was found that the bearing, capacity of model was increased with increasing density of slag pile and general shear failures were occured. Miniature soil pressure gauges were installed on model pile and soft ground respectively and thus vertical stress acting on them were measured. Stress concentration ratio was found to be in the range of 2.0~3.0. Bearing capacity obtained from the model test with slag was greater than that from the model test with a sand having the identical layout to each other. Thus it was confirmed the slag was an appropriate substitution of pile for sand.
본 연구에서는 보강토 구조물에 이용되는 지오그리드와 국내에 많이 분포하고 있는 화강풍화토를 대상으로 하여, 보강재의 포설깊이가 동일한 상태에서 보강재의 길이를 벽체높이의 0.465배, 0.685배, 0.9배로 설치하여 보강재가 전면벽체에 정착된 경우와 비정착된 경우에 대하여 모형실험을 실시하였다. 모형실험결과, 정착된 경우에는 보강재의 길이가 증가함에 따라 지지력은 무보강인 경우 보다 약 1.725~2.1배 증가함을 알 수 있었으며, 침하량도 약 20%이상의 감소율을 보였다. 전면 벽체의 최대 수평변위량은 무보강에 비해 약 80%이상의 감소율을 보였다. 비정착된 경우에도 무보 강인 경우보다 지지력이 약 1.7배이상 증가하였으며, 전면벽체의 최대 수평변위는 약 50%이상 감소하였다. 모형실험을 통해 고찰한 파괴면은 Bchlosser 등(1979)의 연구결과와 유사하게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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