Explosives and Blasting (화약ㆍ발파)

Korean Society of Explosives and Blasting Engineering (대한화약발파공학회)
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A Numerical Study on Shear Behavior of the Interface between Blasted Rock and Concrete

발파 암반-콘크리트 경계면에서의 전단거동특성에 대한 수치해석적 연구

  • 민경조 (전북대학교 자원.에너지공학과) ;
  • 고영훈 (한국건설기술연구원 인프라안전본부) ;
  • ;
  • 오세욱 (전북대학교 자원.에너지공학과) ;
  • 김정규 (전남대학교 공업기술연구소) ;
  • 정문경 (한국건설기술연구원 인프라안전본부) ;
  • 조상호 (전북대학교 자원.에너지공학과)
  • Received : 2019.12.17
  • Accepted : 2019.12.27
  • Published : 2019.12.31
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Abstract

In designing a gravity-type anchorage of earth-anchored suspension bridge, the contact friction between a blasted rock mass and the concrete anchorage plays a key role in the stability of the entire anchorage. Therefore, it is vital to understand the shear behavior of the interface between the blasted rock mass and concrete. In this study, a portable 3D LiDAR scanner was utilized to scan the blasted bottom surfaces, and rock surface roughness was quantitatively analyzed from the scanned profiles to apply to 3D FEM modelling. In addition, based on the 3D FEM model, a three-dimensional dynamic fracture process analysis (DFPA-3D) technique was applied to study on the shear behavior of the interface between blasted rock and concrete through direct shear tests, which was analyzed under constant normal load (CNL). The effects of normal stress and the joint roughness on shear failure behavior are also analyzed.

타정식 현수교의 중력식 앵커리지를 설계하는 데 있어, 지반과 콘크리트 앵커블록 사이에 작용하는 접촉 마찰력은 교량의 주케이블의 장력을 지지하는데 많은 기여를 하고 있기 때문에 콘크리트와 암반 사이 접촉면의 마찰 및 전단 저항 특성을 이해하는 것이 중요하다. 이를 위해, 본 연구에서는 휴대용 레이저 스캐너를 활용하여 발파 바닥면을 스캐닝하였으며, 이를 바탕으로 3차원 모델링 및 거칠기를 정량적으로 분석하였다. 또한 발파 바닥암반 단면 데이터를 활용하여, 발파 바닥암반-콘크리트 경계면을 갖는 모델을 생성하였다. 동적파괴과정해석기법(DFPA-3D)를 활용하여, 해당 모델에 대한 직접 전단시험 모사를 수행하였으며, 이를 바탕으로 발파 바닥암반-콘크리트 접촉면에 대한 전단파괴 거동을 확인 및 분석하였다.

Keywords

References

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