• 제목/요약/키워드: vertical scale height

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Small- and large-scale analysis of bearing capacity and load-settlement behavior of rock-soil slopes reinforced with geogrid-box method

  • Moradi, Gholam;Abdolmaleki, Arvin;Soltani, Parham
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제18권3호
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    • pp.315-328
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    • 2019
  • This paper presents an investigation on bearing capacity, load-settlement behavior and safety factor of rock-soil slopes reinforced using geogrid-box method (GBM). To this end, small-scale laboratory studies were carried out to study the load-settlement response of a circular footing resting on unreinforced and reinforced rock-soil slopes. Several parameters including unit weight of rock-soil materials (loose- and dense-packing modes), slope height, location of footing relative to the slope crest, and geogrid tensile strength were studied. A series of finite element analysis were conducted using ABAQUS software to predict the bearing capacity behavior of slopes. Limit equilibrium and finite element analysis were also performed using commercially available software SLIDE and ABAQUS, respectively to calculate the safety factor. It was found that stabilization of rock-soil slopes using GBM significantly improves the bearing capacity and settlement behavior of slopes. It was established that, the displacement contours in the dense-packing mode distribute in a broader and deeper area as compared with the loose-packing mode, which results in higher ultimate bearing load. Moreover, it was found that in the loose-packing mode an increase in the vertical pressure load is accompanied with an increase in the soil settlement, while in the dense-packing mode the load-settlement curves show a pronounced peak. Comparison of bearing capacity ratios for the dense- and loose-packing modes demonstrated that the maximum benefit of GBM is achieved for rock-soil slopes in loose-packing mode. It was also found that by increasing the slope height, both the initial stiffness and the bearing load decreases. The results indicated a significant increase in the ultimate bearing load as the distance of the footing to the slope crest increases. For all the cases, a good agreement between the laboratory and numerical results was observed.

Sensitivity analysis of input variables to establish fire damage thresholds for redundant electrical panels

  • Kim, Byeongjun;Lee, Jaiho;Shin, Weon Gyu
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권1호
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    • pp.84-96
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    • 2022
  • In the worst case, a temporary ignition source (also known as transient combustibles) between two electrical panels can damage both panels. Mitigation strategies for electrical panel fires were previously developed using fire modeling and risk analysis. However, since they do not comply with deterministic fire protection requirements, it is necessary to analyze the boundary values at which combustibles may damage targets depending on various factors. In the present study, a sensitivity analysis of input variables related to the damage threshold of two electrical panels was performed for dimensionless geometry using a Fire Dynamics Simulator (FDS). A new methodology using a damage evaluation map was developed to assess the damage of the electrical panel. The input variables were the distance between the electrical panels, the vertical height of the fuel, the size of the fire, the wind speed and the wind direction. The heat flux was determined to increase as the vertical distance between the fuel and the panel decreased, and the largest heat flux was predicted when the vertical separation distance divided by one half flame length was 0.3-0.5. As the distance between the panels increases, the heat flux decreases according to the power law, and damage can be avoided when the distance between the fuel and the panel is twice the length of the panel. When the wind direction is east and south, to avoid damage to the electrical panel the distance must be increased by 1.5 times compared to no wind. The present scale model can be applied to any configuration where combustibles are located between two electrical panels, and can provide useful guidance for the design of redundant electrical panels.

선단 축소를 위한 기선권현망 축소형 대형 어구의 전개 성능 (The opening efficiency of the miniaturized large-scale net for anchovy boat seine to reduce the fleet size)

  • 안영수;백영수;진송한;장충식;강명희;차봉진;조윤형;김보연;차주형
    • 수산해양기술연구
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    • 제54권1호
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    • pp.12-24
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    • 2018
  • This study was conducted in order to improve opening efficiency of the miniaturized large-scale net for anchovy boat seine gear to reduce the fleet size. Field experiments were performed to observe geometry of nets by catcher boats. When the distances between the two ships were 150, 300 and 450 m, and the speeds of towing nets were 0.6, 0.9, and 1.2 k't, respectively. The vertical opening and actual opening of each part of the miniaturized large-scale net was as follows: the front part of the wing net, 8.7-13.3 m, 51-78%; the middle part of the wing net, 28.1-34.2 m, 55-67%; the entrance of the inside wing net, 31.3-38.5 m, 60-73%; the square and bosom, 22.7-29.6 m, 47-62%; the entrance of the body net, 20.9-26.4 m, 42-52%; the entrance of the bag net, 17.2-21 m, 72-89%; the flapper, 13.2-15.3 m, 78-83%; and the end of the bag net, 13.2-15.7 m, 72-75%. By connecting the net pendants with the front part of the wing net, the opening of the front part of the wing net was significantly improved compared to the traditional gear, which ensured both the wing net and the inside wing net with a normal net height. This, in turn, increased the efficiency of herding. The height of the body and bag nets was also higher than that of the tradition gear. In particular, the body net attached to the gear significantly improved the pocket shape of the gear and reduced the number of fish that were caught and escaped from the bag net, which increased the rate of fishing. The tension of towing nets was measured approximately between 2,958 and 7,110 kg, which indicates that the fleet can tow nets with 350 ps, the standard engine horse power. The fishing operation time was shortened compared with of the existent net, and the large-scale buoy attachment operation was also possible to operate the ship without fish detecting boat.

대형 축조블록을 이용한 보강토옹벽의 안정성 평가 (Stability evaluation of reinforced earth walls based on large-scale modular blocks)

  • 한중근;김민우;홍기권;윤중만
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.143-151
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    • 2014
  • 본 연구에서는 대형 축조블록과 지오그리드 보강재를 이용한 보강토 옹벽의 안정성을 검토하였으며, 이를 바탕으로 구조물의 적용에 대하여 평가하였다. 안정성은 옹벽높이, 뒤채움 흙의 강도 및 지오그리드 보강재의 강도 조건에 따른 외적 및 내적안정성을 검토하였다. 외적안정성 분석 결과, 보강재의 길이는 전면벽체 저면으로부터 산정된 옹벽높이의 0.7H와 보강재 수직간격을 1m로 설치하였을 때, 뒤채움 흙의 내부마찰각 및 옹벽 높이에 관계없이 모든 해석조건에서 기준안전율을 만족하였다. 내적안정성의 경우에는 뒤채움 흙의 내부마찰각이 $25^{\circ}$인 경우에도 일부 옹벽 높이에서 파단 및 인발에 대한 안정성이 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 특히, 내적안정성 평가결과를 바탕으로 대하여 구조적 안정성 및 경제성을 고려할 수 있는 구조물로의 적용이 가능할 것으로 확인되었다.

하층대기의 연직 안정도 지표를 이용한 차량 2부제의 수도권 대기오염도 저감효과 분석 (Evaluation of the Effect of Traffic Control Program on the Ambient Air Quality in Seoul Metropolitan Area Using the Lower Level Stability Index of Atmosphere)

  • 김철희;박일수;이석조;김정수;홍유덕;한진석;진형아
    • 한국대기환경학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.243-257
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    • 2005
  • The effects of Traffic Control Program (TCP) on the ambient urban air quality of SO$_{2}$, NO$_{2}$, O$_{3}$, and PM$_{10}$ were evaluated in Seoul metropolitan area by using the lower atmospheric vertical stability index and daily mean wind speeds. The vertical stability index; temperature lapse rate between 1000 hPa and 850 hPa geopotential height fields, were used to identify daily vertical stability index during the 2002 World Cup period where traffic amount was reportedly reduced to half the number of vehicles. The indicated air quality levels of TCP days were then compared with those of the cases observed with analogous vertical stability during the recent 3 years from 2000 to 2002. The result indicates that the effect of TCP on the primary air pollutants are found to be approximately 39$\%$, 23$\%$ and 20$\%$ lower for SO$_{2}$, NO$_{2}$ and PM$_{10}$, respectively. The secondary air pollutant; ozone, showed relatively smaller decreasing rate (13$\%$) of daily mean concentrations (even increased during the night time). The comparison of daily maximum or peak concentrations reveals that the pronounced decreasing effects of TCP on the ambient air quality for both primary and secondary air pollutants, suggesting that TCP is one of the effective strategies to control peak or higher concentrations for most urban scale air pollutants in and around the Seoul metropolitan area.

반복하중을 받는 수직분할된 철근콘크리트 전단벽의 강성저감효과 (Stiffness Reduction Effect of Vertically Divided Reinforced Concrete Shear Walls Under Cyclic Loading)

  • 황보동선;손동희;배백일;최창식
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.103-110
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    • 2022
  • 본 연구의 목표는 수직분할된 철근콘크리트 전단벽의 철근상세에 따른 강성 및 강도 저감에 대해 실험적으로 평가하는 것이다. 본 연구에서는 수직분할에 따른 강도 및 강성 저감효과를 확인하기 위해 실 스케일 실험체 4개를 제작하여 반복 횡가력 실험을 수행하였다. 실험결과, 수직분할에 따라 강도 및 강성이 감소되는 것을 확인하였다. 특히 강도 저하율보다 강성 저하율이 큼에 따라 수직분할에 따른 하중 재분배 시 극한강도에 대한 안전성을 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 균열양상을 확인한 결과, 분할된 벽체 중 압축지배를 받는 벽체에서 사인장 균열이 발생하였기 때문에 강도 평가 시 휨 강도 뿐만 아니라 전단저항 메커니즘을 같이 고려해야 한다. 벽체 단면 수직철근의 변형률 분포 분석 결과, 분할 후 두 개의 중립축이 발생하며 상부에서는 반전된 변형률 분포가 나타나 이중 곡률을 갖는 벽체의 양상을 보였다. 추후 연구에서는 벽체의 유효높이를 고려한 강성 저감률 평가가 필요하며 추가로 벽체 형상비 등 추가 변수에 대한 평가 및 유한요소해석을 이용한 다양한 벽체에 대한 해석적 연구가 필요하다.

I 형 및 Y 형 꼬리 날개 능동 예인 음탐기의 예인 자세에 대한 실험적 분석 (Experimental Analysis of Towing Attitude for I-type and Y-type Tail Fin of Active Towed SONAR)

  • 이동섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.579-585
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    • 2019
  • 수중 표적의 탐지 효율을 증대시키기 위하여 능동 예인 음탐기는 적정 심도에서 바른 자세로 예인 되어야 한다. 본 연구에서는 능동 예인 음탐기의 꼬리 날개 형상이 예인 자세 및 예인 안정성에 미치는 영향을 확인하기 위하여 축소 모형 실험 2회 및 해상 실험 1회를 수행하고 그 결과를 분석하였다. 축소 모형 실험은 선형 수조에서 꼬리 날개 형상에 따른 속력 별 예인 거동을 측정하였으며, 축소 모형 실험에 활용된 꼬리 날개 형상은 I 형 꼬리 날개 1개와 Y 형 꼬리 날개 4개로 총 2종 5개에 대하여 실험을 수행하였다. 1차 축소 모형 실험에서는 Y형 꼬리 날개가 I 형 꼬리 날개 대비 예인 자세 및 예인 안정성이 우수함을 확인하였다. 2차 축소 모형 실험에서는 Y형 꼬리 날개를 기본으로 수직 꼬리 날개 높이 증가, 하부 수평 꼬리 날개 경사각 적용 형상에 대하여 속력 별 거동 특성을 확인하였으며, 하부 수평 꼬리 날개 경사각 적용 형상이 가장 우수한 성능을 나타내었다. 축소 모형 실험 결과를 검증하기 위해 실물 모형을 제작하여 해상 실험을 수행하였으며, 축소 모형 실험 결과와 유사함을 확인하였다.

정하중 재하 시 실물 강성벽 일체형 철도보강노반의 성능평가 (Performance Evaluation of Full Scale Reinforced Subgrade for Railroad with Rigid Wall Under Static Load)

  • 김대상
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.31-42
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    • 2015
  • 강성벽 일체형 철도보강노반의 열차하중 하에서의 성능을 평가하기 위하여 실물 단선 철도 노반과 동일한 규모인 높이*폭*길이(5m*6m*20m)의 보강노반을 건설하였다. 철도보강노반은 높이의 30~40%의 짧은 보강재와 강성벽체, 보강재 연직배치간격 30와 40cm를 적용한 특징이 있다. 경제성 및 시공성 향상을 위하여 강성벽체와 보강토체와의 일체화 연결방식을 3종류(용접형, 힌지볼트형, 굵은 철사형)로 다르게 설계하였다. 철도 설계하중 50kPa의 19.6배에 해당되는 0.98MPa (최대시험하중 5.88MN) 최대하중에 대하여 2회 정하중 재하시험을 실시하였다. 철도보강노반의 성능은 파괴에 대한 안정성, 지지력과 침하, 벽체 발생 수평변위, 보강재 발생 변형률에 대한 검토로부터 평가하였다. 실물 실대형 시험결과로부터 높이의 35% 수준의 짧은 보강재와 힌지 볼트형 연결방식을 채택한 강성벽체 일체형 철도보강노반에서 40cm의 보강재 연직간격을 적용하여도 열차 설계하중 하에서 좋은 성능을 보이는 것을 확인할 수 있었다.

아칭효과를 고려한 원형수직터널의 토압 특성 분석 (I) - 원심모형실험 연구 - (Analysis of Earth Pressure Acting on Vertical Circular Shaft Considering Aching Effect (I) - A Study on Centrifuge Model Tests -)

  • 김경열;이대수;정상섬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.23-31
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    • 2012
  • 본 연구에서는 사질토 지반에 설치한 원형수직터널에서 아칭효과를 고려한 토압의 거동 특성을 분석하기 위해 실제의 응력상태를 재현할 수 있는 원심모형실험(centrifuge model test)을 수행하였다. 이를 위해 직경 6.0m, 높이 15.0m의 원형수직터널을 대상으로 축소모형 실험체를 제작하였으며, 중력장 75G를 가속하여 2회 반복실험을 수행하였다. 더불어, 지반굴착에 따른 토압의 거동특성과 크기를 분석하기 위하여 모형 수직터널 벽체를 2단으로 분리하여 굴착효과를 모사하였으며, 그 결과를 선행연구에서 제안한 이론토압식과 비교하였다. 실험결과, 원형수직터널에 작용하는 토압은 기존의 2차원(Ko) 토압에 비해 약 70% 가까이 전토압이 저감되는 효과가 관찰되었으며, 이는 3차원 아칭효과에 의해 토압이 경감된 것으로 판단된다.

서해상에 발생하는 Cloud Streets에 동반된 2003년 1월 4일 강설의 레이더관측사례 분석 (Characteristics of Snowfall Event with Radar Analyses over Honam District and Gwangju Occurred by Cloud Streets over Yellow Sea for 04 Jan. 2003)

  • 신기창;류찬수
    • 한국환경과학회지
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    • 제19권10호
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    • pp.1187-1201
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    • 2010
  • The formation and development conditions of the cloud streets over the yellow sea by the Cold Surge of Siberian Anticyclone Expansion which produce the heavy snowfall events over the southwestern coast, Honam District of the Korean peninsula, has been investigated through analyses of the three dimensional snow cloud structures by using the CAPPI, RHI, VAD and VVP data of X-band Radar at Muan Weather Observatory and S-band Radar at Jindo Weather Station. The data to be used are obtained from January 04, 2003, when heavy snow storm hits on Gwangju and Honam District. The PPI Radar images show that the cloud bands distribute in perpendicular to the expansion direction of the high pressure and that the radius of cloud cells is about 5~8 km with 20~30 dBz and distance between each cell is about 10 km. And but the vertical Radar images show that the cloud street is a small scale convective type cloud within height of about 3 km where a stable layer exists. From the VVP images, the time period of the high pressure expansion, the moving direction and development stages of the system are delineated. Finally, the vertical distribution of wind direction is fairly constants, while the wind speed sheer increases with altitude to 3 km.