• 콘크리트학회지
• /
• 제1권2호
• /
• pp.101-112
• /
• 1989

콘크리트에 선형파괴역할의 적용가능성을 연구한 많은 논문이 발표되었다. 본 논문에서는 CLWL-DCB식편을 이용한 콘크리트의 개구형파괴를 연구하였다. 표면구열길이는 리프리카를 사용하여 직접적인 방법으로 측정하였고, 이 결과은 실험에서 얻은 측정가중과 구열개구변위의 관계곡선을 이용하여 분석하였다. 감계응력강도계수와 감계구열선단위는 Two Parameter 모델을 사용하여 유효구열선단에서 구하였다. LEFM 구열단면과 실험으로 구한 구열단면으로부터 폐쇄압력을 얻기 위하여 중첩법을 적용하여 5종의 균열모델을 평가하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제28권2호
• /
• pp.167-176
• /
• 2016

이 연구는 다양한 콘크리트에 대해 전단마찰 거동에 의해 지배되는 부재에서 전단전달 기구를 설명하고 합리적인 전단마찰내력을 평가하기 위한 모델을 제안하였다. 제안된 모델의 기본식은 횡보강근과 작용 축응력을 고려하여 소성론의 상계치 이론(Upper-bound theorem)에 기반하여 유도하였다. 콘크리트는 수정 Coulomb 파괴 기준에 의해 완전한 소성 강체로 고려하였다. 콘크리트 유효강도에서 콘크리트 종류와 최대 골재 크기에 따른 영향을 적용하기 위해 Yang et al.의 압축 응력-변형률 모델과 CEB-FIP의 인장 응력-변형률 모델을 적용하였다. 이 응력-변형률 모델들을 이용한 완전 소성모델로의 변환을 통하여 유효압축강도계수, 유효강도비 그리고 콘크리트 마찰각을 간단한 식으로 일반화 하였다. 제시된 전단마찰내력 모델은 기존 연구에서 제시된 모델과 함께 91개의 직접전단 실험결과와 비교하였다. 그 결과로 이 연구에서 제시된 모델은 콘크리트 종류, 횡보강근 양 그리고 작용 축응력을 고려하여 전단마찰내력을 평가할 수 있었으며, 예측값에 대한 실험값의 비의 평균과 표준편차가 각각 0.95, 0.15로서 기존 식들에 비해 더 정확한 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제24권4호
• /
• pp.67-78
• /
• 2008

본 연구에서는 시멘트의 고결효과를 정량적으로 파악하기 위하여 낙동강하상모래와 소량의 포틀랜드시멘트를 혼합하여 고결된 모래에 대하여 일축압축시험 및 배수조건과 비배수 조건의 삼축압축시험을 수행하였다. 시멘트혼합율의 증가에 따라 첨두강도 및 탄성계수는 증가하였고 시멘트의 결합력에 의하여 다일레이션 및 과잉간극수압이 억제되었으나 시멘트 결합력의 파괴 후 증가된 모래입자크기에 의하여 증가하였다. 그리고 배수조건의 응력-변형률 곡선은 연화거동이 나타났지만 비배수조건에서는 증가된 부(-)의 과잉간극수압에 의한 유효응력의 증가로 경화거동을 나타냈다. 각 조건에 대한 강도증가량의 예측을 위하여 선형을 가정한 다중회귀분석을 실시한 결과 제시된 경험식의 결정계수는 $0.81{\sim}0.91$로 나타나 신뢰성이 높은 것으로 평가되었으며 건조밀도의 경우 고결된 모래의 입도조건을 동시에 고려할 수 있어 고결된 모래의 강도를 결정하는데 중요한 변수로 분석되었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2013

3차원 균열은 항공기나 압력용기 계통에서 흔히 발견되는 결함중의 하나이다. 균열을 갖는 구조물에 대한 정확한 응력확대계수 해석과 균열성장속도는 파괴강도와 피로수명을 평가하는데 필요로 한다. 3차원 유한요소법은 구조물에 존재하는 표면균열의 응력확대계수를 구하는데 이용되어 진다. 기하모델, 즉 균열을 포함하는 솔리드모델을 정의한 후, 절점이 버켓법에 의해 생성되어 진다. 요소생성은 사변형 솔리드요소를 데라우니 삼각화 기술에 의해 생성하도록 하였다. 시스템의 정확도와 효용성을 체크하기 위해 내압을 받는 원통형용기에 균열이 존재하는 경우의 응력확대계수 해석을 수행하였다. 개발된 시스템을 이용한 해석결과는 ASME 식과 Raju-Newnam식과 비교하여 5%이내의 차이를 보였다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.113-120
• /
• 2010

본 연구에서는 실내 배합 실험을 통하여 150MPa 초고강도 콘크리트의 제반 물성을 평가한 후 150MPa 초고강도 콘크리트제조를 위한 최적 배합 조건을 제시하고자 하며 압축강도, 응력-변형률 관계, 탄성계수와 인장강도, 휨강도 등과 같은 기본적인 재료역학 특성을 평가하고자 한다. 이를 위하여 초고강도 콘크리트의 목표 물성으로 배합강도는 150MPa, 슬럼프 플로는 $700{\pm}50mm$를 목표로 정하여 57개의 배합을 실시하였으며, 각각의 배합조건에 따른 물성 및 역학특성을 검토하였다. 실험결과 초고강도 콘크리트는 보통의 고강도 콘크리트보다 매우 큰 점성을 가지므로 이러한 점성과 콘크리트 타설 및 작업성의 상관성을 고려하여 700~800mm 정도의 플로값을 확보하여야 할 것으로 판단되며, 재령 56일 압축강도를 100%로 할 때 3일은 64%, 7일은 70%, 28일은 약 95% 발현하였다. 150MPa 정도의 초고강도 콘크리트 제조를 위한 단위 시멘트량은 대략 1030~1150kg/$m^3$ 정도이며, 물-결합재비는 12~14%의 범위 내에서 적당하며, 잔골재율은 점성 및 작업성을 고려하여 30~35% 범위 내에서 결정될 수 있음을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.57-67
• /
• 1993

The fracture behavior of plain woven glass/epoxy composite plates with a crack is investigated under static tensile loading. It is shown in this paper that the characteristic length associated with the point stress criterion depends on the crack length. To predict the not ched tensile strength, the point stress criterion proposed by Whitney and Nuismer are modified. An excellent agreement is found between the experimental results and the analytical prediction of the modified point stress criterion. The condition of unstable crack growth in the presence of a per-existing flaw(machined notch) is examined by means of the maximum stress intensity factor $K_max$ using maximumload P$_max$. The values of $K_max$ evaluated from energy release rate G$_max$(the compliance me thod) indicate a wide difference. Therefore in regard to anisotropy and heterogeneity of the composite materials studied, the modified shape correction factor f(a/W) is obtained. $K_max$evaluated by the compliance method a little or insignificantly depends on the initial crack length a, the specimen thickness B, the crack angle .theta. and the specimen geometry.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제25권6호
• /
• pp.613-620
• /
• 2013

콘크리트는 고온에 강한재료로 인식되어 왔으나, 화재 등의 고온에 의해 내부조직의 물리 화학적 변화가 발생해 역학적 특성이 저하하게 된다. 이에, 고온시 콘크리트의 역학적 특성의 저하에 관한 연구보고 및 기준이 제시되고 있다. 그러나 고강도 콘크리트 및 하중을 재하한 상태에 관한 연구데이터는 적다. 따라서 이 연구에서는 고온 및 하중재하에 따른 고강도 콘크리트의 고온특성을 평가하였다. W/B 12.5%, 14.5%, 20%의 고강도 콘크리트를 대상으로 비재하상태 및 $0.25f_{cu}$의 하중조건을 설정하여, 고온시의 응력-변형, 최대하중에서의 변형, 압축강도, 탄성계수, 열팽창변형, 단기 고온크리프을 평가하였다. 실험 결과, 압축강도가 높아질수록 가열에 의한 압축강도의 저하가 크게 나타났고, $500^{\circ}C$이상의 온도에서 고온에 의한 열팽창변형과 하중재하에 의한 수축변형이 상쇄되어 압축강도 및 탄성계수의 잔존율이 높아지는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권4A호
• /
• pp.497-505
• /
• 2008

파형강판은 아코디언 효과로 인하여 전단력에만 저항하는 특징이 있다. 파형강판에 작용하는 전단력으로 인하여 파형강판은 국부, 전체 및 연성 전단 좌굴에 의한 파괴가 발생할 수 있다. 여러 연구자들에 의하여 파형강판의 전단 거동에 관한 연구가 이루어졌으나, 파형강판의 전단 거동에 관한 명확한 규명이 이루어 지지 않아 보수적인 설계 방법이 적용되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 파형강판의 전단 좌굴 강도에 대한 연구를 수행하였으며, 연구 결과를 검증하기 위하여 파형강판의 전단 좌굴 실험을 실시하였다. 먼저, 기존 연구자들이 제시하였던 국부, 전체 및 연성 좌굴 응력식을 실 교량 제원을 고려하여 간략하게 나타내었으며, 이 과정에서 전체 및 연성 전단 좌굴 계수와 파형강판의 전단 좌굴 계수를 제시하였다. 이러한 전단 좌굴 계수와 좌굴 곡선을 이용하여 파형강판의 전단 강도를 결정할 수 있다. 실험결과와 기존 연구자들의 결과를 본 연구의 전단 강도와 비교하였으며, 그 결과 제안된 강도는 제형 파형강판의 전단 강도를 합리적으로 평가하는 것으로 나타났다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.84-91
• /
• 2010

본 연구에서는 철도, 도로 등 대형 성토지반구조물의 주요 지반재료인 입경이 큰 조립재료에 대해 전단강도, 변형계수, 응력-변형 거동과 같은 지반공학적 설계정수를 평가 산정할 수 있는 대형삼축압축시험장비를 구축하고, 이를 활용한 도상자갈재료에 대한 정적삼축압축시험 결과를 통해 그 의미와 적용 가능성을 제시하였다. 도상자갈과 같이 지표면에 설치되어 포화 가능성이 낮고, 구속압이 작은 경우에는 진공압(vacuum)으로 구속압을 제어하는 방식이 효과적임을 확인할 수 있었다. 도상자갈 재료의 삼축압축시험 결과로부터 구속압별 전단강도, 변형계수, 입자파쇄 영향 등의 합리적인 결과와 경향을 확인하였으며, 모암의 입자강도, 구속압 등의 영향을 고려하여 전단강도 포락선을 예측할 수 있는 비선형식에 적합한 재료 상수를 산정, 적용하여 실험 결과를 근접하게 재현해낼 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.327-351
• /
• 2009

본 논문은 대심도 또는 과지압 암반에서 2차지압으로 인해 발생되는 취성파괴와 관련한 실내실험을 수행하고, 취성파괴 현상을 잘 예측할 수 있는 CWFS(Cohesion Weakening Frictional Strengthening)모델을 이용한 수치해석을 수행하였다. 암석의 거동을 분석하고 손상의 함수인 암석강도정수를 도출하기 위하여 일축압축강도실험과 손상제어실힘을 수행하였다. 일축압축강도실험결과 균열개시응력은 화강암, 편마암 구분 없이 일축압축강도의 41~42% 정도로 분석되었으며, 반면 균열손상응력은 화강암은 일축압축강도의 75%, 편마암은 일축압축강도의 97%의 값으로 분석되었다. 손상제어실험결과 균열손상응력과 최대하중은 Peak하중 이후 감소하는 것으로 나타났다. 또한 점착력은 감소하고 마찰각은 증가하는 양상을 보였다. Peak하중 이전에는 탄성계수가 증가하고 Peak하중 이후에는 감소하였다. 그리고 포아송비는 손상이 진행될수록 증가하는 양상을 보였다. 일축압축강도실험과 손상제어실험의 균열개시응력과 균열손상응력의 비교분석결과 손상제어실험의 균열개시응력은 일축압축강도실험에서 얻어진 균열개시응력의 범위에서 변화하는 양상을 보였고, 균열손상응력은 일정 손상수준에서 일축압축강도실험에서 얻어진 값보다 작은 값으로 나타났다. 실내실험결과로부터 CWFS모델의 입력 파라미터를 도출하여 수치해석에 적용하여 취성파괴 발생 한계토피고를 구했다. CWFS모델을 이용한 수치해석으로부터 예측된 한계토피고와 손상지수로부터 예측된 한계토피고를 비교한 결과, 취성파괴 발생 한계토피고를 정확히 예측하지 못하는 결과를 나타냈다. 따라서 원형터널에만 적용기한 손상지수를 사용하는 것은 문제가 있다고 판단된다. 이를 개선하기 위해 터널의 형상을 고려한 형상계수를 손상지수에 적용하였다. 터널의 형상을 고려한 수정된 손상지수로부터 예측된 한계토피고는 수치해석결과와 거의 동일한 결과를 보였다.