• 제목/요약/키워드: vertical shear force

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직접전단실험시 전단상자의 종류에 따른 모래시료의 전단거동 (Shear Behavior of Sands Depending on Shear Box Type in Direct Shear Test)

  • 홍영호;변용훈;채종길;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.51-62
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    • 2015
  • 직접전단시험은 전단상자의 경계조건에 따라 흙의 전단거동이 달라지는 것으로 알려져있다. 본 연구의 목적은 Type-A 형태의 기존 직접전단시험기의 문제점에 대해 분석하고 Type-C 형태의 직접전단시험기의 개발을 통해 신뢰성 높은 직접전단결과를 도출하는데 있다. 기존 직전단시험기와 새로 개발된 직접전단시험기를 사용하여 상대밀도가 60%로 조성된 모래시료에 대해 초기 구속응력 50kPa, 100kPa, 200kPa, 300kPa, 400kPa에서 0.5mm/min의 일정한 전단속도로 직접전단시험을 수행하였다. 일정수직하중 조건에서 수행된 Type-A의 직접전단시험기와 Type-C 시험기의 결과를 비교하여 새로 개발된 시험기의 신뢰성을 평가하였다. 또한 새로 개발된 시험기를 사용하여 일정 수직하중 조건과 정압조건의 두 가지 구속조건에 대한 직접전단시험을 수행하여 그 결과를 비교, 분석하였다. 실험결과, Type-A의 직접전단시험기에서는 하중재하판과 상부 전단상자가 기울거나, 흙의 체적변화로부터 발생되는 시료와 전단상자 내부 벽면간의 마찰이 전단면에 작용하는 응력에 영향을 끼치게 되는 문제가 발생하였다. Type-A의 직접전단시험기에서는 전단상자 형태와 경계조건에 따라 전단강도가 과대 혹은 과소평가 되었다. Type-C의 직접전단시험기에서는 구속조건에 상관없이 일관성있는 실험결과를 나타내었다. 본 연구는 Type-C의 형태로 개발된 직접전단시험기를 통해 Type-A 직접전단시험법의 문제점을 해결하고 신뢰성있는 결과를 도출할 수 있음을 보여준다.

경사말뚝의 동적거동과 내진성능 향상을 위한 실험적 고찰 (Dynamic Analysis of Inclined Piles and Countermeasures against their Vulnerability)

  • 김재홍;황재익;김성렬;김명모
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2001년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2001
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    • pp.107-114
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    • 2001
  • When group pile supporting structures are to be subjected to large lateral loads, generally, hatter piles are used in group pile with vertical piles. It is well known that batter piles resist lateral static loads which are acted upon the piles as axial farces quite well but, they show a poor performance under seismic loads. However, it is not yet known how the batter piles behave under dynamic loading and how to strengthen the batter piles to improve the seismic performance. Shaking table tests were performed to investigate the seismic behavior of the batter pile and to bring up the countermeasures to improve the seismic performance. As the result of the shaking table tests, batter piles failed due to not only the excessive increase of compressive force near the pile head but also that of tensile force. In case that the pile head was connected with pile cap by rubber joint, the max. acceleration at the pile cap was reduced due to the high damping ratio of rubber and the max. moment and max. axial farce at the pile head was decreased remarkably. When the inclinations(V:H) of the batter pile were 8:3 and 8:4, max. moment, max. shear force, and max. axial farce were reduced notably and max. acceleration and max. displacement at the pile cap was diminished, too.

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난삭재의 극저온절삭에서의 절삭 특성에 관한 연구 (A Study on the Cutting Characteristics of SCM440, SNCM21, STS 304 in Cryogenic Cutting(1st Report))

  • 김칠수;오선세;임영호
    • 한국정밀공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.44-53
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    • 1994
  • We experimented on cutting characteristics-cutting force, behavior of cutting temprature, surface foughness, behavior of chips-under low tempdeature, which generated by liquid nitrogen (77K). The workpieces were freezed to -195 .deg. C and liquid nitrogen was also sprinkled on cutting area in order to increase the efficiency of machining in low temperature. The workpiece was became to -195 .deg. C in 5 minutes, and cutting temperature in CC was lower about 170 .deg. C than NC. The cutting force trended to increase slighty in cooled cutting, but chip thickness was decreased, shear angle was however increased. The form of chips was in good conditions of long or short tubular chips in CC. In CC surface roughness of workpiece was better than NC. In NC surface hardness of chips trended to increase according to increasing of cutting speed, but in CC it trended to decrease. The power spectrum of vertical cutting force trended to increase according to increasing of feed, and in CC it was higher than NC.

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고결된 Engineered Soils의 탄성파 특성 (Elastic Wave Characteristics in Cemented Engineered Soils)

  • 이창호;윤형구;이우진;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.87-97
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    • 2008
  • 단단한 모래 입자와 연약한 고무 입자로 이루어진 Engineered soils을 고결화 시킨 후 $K_o$ 상태에서의 거동 특성을 분석하였다. 고결화 효과에 따른 영향 및 모래부피비에 따른 영향을 파악하기 위하여 다양한 모래부피비를 가지는 비고결화 및 고결화 시료를 준비하여, 수직 응력에 따른 변형 및 탄성파 속도를 측정하였다. 탄성파 속도 측정은 벤더 엘리먼트와 PZT 엘리먼트를 이용하였다. 고결화 이 후 응력에 따른 수직 변형율의 기울기는 이중 선형 관계를 보이며 고결화 결합 파괴 이후에는 비고결화 시료와 비슷한 기울기를 가진다. 정규화된 수직 변형량은 응력에 따라 capillary force, cementation, decementation 구간으로 나눌 수 있다. 근접장 내에서 측정된 전단파 신호의 첫 번째 움직임은 압축파의 도달과 일치하였다. 고결화에 의해 탄성파 속도는 수직 응력의 증가 없이 급격한 증가를 보였으며, 고결화 이후 추가적인 응력 증가에도 일정한 값을 보였다. 고결화 파괴 후 지속적인 수직 응력의 증가에 따라 탄성파속도는 증가하였다. 고결화는 비고결화 시료에서 나타나는 유사고무, 유사모래, 전이 3가지의 거동을 방해한다. 고무-모래 혼합재의 고결화 결합의 파괴 메커니즘은 모래부피비에 따라 다르며 낮은 모래부피비의 시료는 입자 모양의 변화가, 높은 모래부피비 시료에서는 입자 구조의 변화가 고결화 결합의 파괴가 주요한 원인이다. 본 연구를 통해 연약한 고무 입자와 단단한 모래 입자의 혼합재인 Engineered soils의 거동은 고결화 및 고결화 파괴에 따라 비고결화 시료와 구분됨을 알 수 있었다.

반복 횡하중을 받는 철근콘크리트 전단벽의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis of Cyclic Lateral Forced RC Shear Wall)

  • 김건우
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.161-168
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    • 2010
  • 실무 및 연구에 있어서 반복하중을 받는 콘크리트 벽체의 변형 및 저항능력 그리고 재료의 변형율 등을 정확하게 평가할 수 있는 방법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 비선형 트러스 부재를 이용하여 반복 횡하중을 받는 철근콘크리트 벽체 또는 철근콘크리트 면부재를 모델링 하였다. 콘크리트와 배근된 철근은 각각 수직, 수평 그리고 대각선 비선형 부재를 이용해 모델링 되었다. 본 논문에서는 높이/폭 비가 1.2인 벽체를 예제로 선택하여 실험의 결과와 비교하였다. 비교를 위하여 주대각선 부재의 경로에 따른 4가지의 형상과 대각선 부재들의 배열에 따른 3가지 형상이 채택되어 실험 결과와 가장 근사한 모델링의 선택을 위해 평가를 실시하였다.

2017 포항지진에 의한 필로티형 내력벽건물의 구조손상 분석 (Investigation of Structural Damage in Bearing Wall Buildings with Pilotis by 2017 Pohang Earthquake)

  • 엄태성;이승제;박홍근
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.9-18
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    • 2019
  • In 2017 Pohang Earthquake, a number of residential buildings with pilotis at their first level were severely damaged. In this study, the results of an analytical investigation on the seismic performance and structural damage of two bearing wall buildings with pilotis are presented. The vibration mode and lateral force-resisting mechanism of the buildings with vertical and plan irregularity were investigated through elastic analysis. Then, based on the investigations, methods of nonlinear modeling for walls and columns at the piloti level were proposed. By performing nonlinear static and dynamic analyses, structural damages of the walls and columns at the piloti level under 2017 Pohang Earthquake were predicted. The results show that the area and arrangement of walls in the piloti level significantly affected the seismic safety of the buildings. Initially, the lateral resistance of the piloti story was dominated mainly by the walls resisting in-plane shear. After shear cracking and yielding of the walls, the columns showing double-curvature flexural behavior contributed significantly to the residual strength and ductility.

Experimental and analytical evaluation of a low-cost seismic retrofitting method for masonry-infilled non-ductile RC frames

  • Srechai, Jarun;Leelataviwat, Sutat;Wongkaew, Arnon;Lukkunaprasit, Panitan
    • Earthquakes and Structures
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    • 제12권6호
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    • pp.699-712
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    • 2017
  • This study evaluates the effectiveness of a newly developed retrofitting scheme for masonry-infilled non-ductile RC frames experimentally and by numerical simulation. The technique focuses on modifying the load path and yield mechanism of the infilled frame to enhance the ductility. A vertical gap between the column and the infill panel was strategically introduced so that no shear force is directly transferred to the column. Steel brackets and small vertical steel members were then provided to transfer the interactive forces between the RC frame and the masonry panel. Wire meshes and high-strength mortar were provided in areas with high stress concentration and in the panel to further reduce damage. Cyclic load tests on a large-scale specimen of a single-bay, single-story, masonry-infilled RC frame were carried out. Based on those tests, the retrofitting scheme provided significant improvement, especially in terms of ductility enhancement. All retrofitted specimens clearly exhibited much better performances than those stipulated in building standards for masonry-infilled structures. A macro-scale computer model based on a diagonal-strut concept was also developed for predicting the global behavior of the retrofitted masonry-infilled frames. This proposed model was effectively used to evaluate the global responses of the test specimens with acceptable accuracy, especially in terms of strength, stiffness and damage condition.

접촉요소를 적용한 전통목조 도리방향 프레임의 변위이력 시뮬레이션에 관한 연구 (Simulation of displacement history using contact element in traditional wooden frame)

  • 황종국;홍성걸;정성진;이영욱;김남희;배병선
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.421-426
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    • 2006
  • To examine the behaviors of traditional wooden structural frame in Korea in direction of beam, an experimental study was performed. The interior frame of Daewoongjeon of Bongjeongsa was selected as a model, which has two short exterior columns and one high inside column. The experimental frame has 1/2 scale and lateral forces are applied at high inside column by using drift control. The vertical gravity loads are applied on the frame. From the results of experiment it was shown that the stiffness and lateral capacity of the frame was increased when vertical loads are applied and the force-drift relationship in positive load direction was not same as in negative load direction. And push-over analysis are performed by using macro model in which the rotational and shear springs which were derived from the another experiments of subassemblies were used. The numerical analysis with macro model showed a good correspondence with the experiment within 2% story drift.

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지하벽체의 최대부재력 산정을 위한 차트의 개발 (Development of Design Charts to Estimate Member Forces on Basement Wall)

  • 김영찬;김주범
    • 한국안전학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.104-110
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    • 2012
  • It is a common practice to design basement walls acting as a one-way slab or plate with idealized boundary conditions, resulting in potentially inefficient design. The walls are often supported by buttress columns and side walls in the vertical direction, thereby acting as a two-way slab. In this study, structural behavior of single-story, three-span basement wall subjected to lateral soil pressure was investigated. Three dimensional finite element analyses were conducted to determine the force distribution on the wall. Based on the numerical studies, a regression analysis was carried out to determine the design values of moments in vertical and horizontal directions as well as shear forces on the wall and design charts are developed. The proposed design method with accompanying design charts would enable practicing engineers to estimate member forces on the wall for preliminary design purpose without resorting to finite element analysis. Numerical examples demonstrated the applicability of the proposed method.

플레어 슬래밍에 관련된 충격하중의 계산 (Evaluation of Impact Loads Associated with Flare Slamming)

  • ;강창구
    • 대한조선학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.56-72
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    • 1990
  • 본 논문에서는 유체동력학적면에서 선수 플레어 충격에 대하여 고찰하고, 특히 전형적인 플레어 충격하중 계산에서 사용된 가정에 대하여 검토한다. 압력이 작용하지 않는 자유표면 경계조건에 의한 계산결과들이 제시된다. 이 단순화된 경계조건을 사용하면 물이 제트처럼 올라오는 현상이나 평균자유표면 위의 젖은 부분과 같은 중요한 인자를 무시하게 되지만, 계산할 때는 아주 단순하다는 장점을 갖는다. 3차원 계산결과와 2차원 계산 결과를 실험과 비교하였으며, 근사 자유 표면 조건으로부터 발생하는 오차를 검토 하였다. 또, 2차원 및 3차원 해석에서 연직 굽힘 모멘트와 연직 전단력도 포함되었다.

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