To simulate two-dimensional plane-strain conditions in the laboratory model test, the side frictional resistance between the soil and thick glass or plastic sheet of the soil container should be reduced as much as possible. However, in fact this side friction cannot be removed completely. In this paper, the ground model simulated as a multi-sized aluminium rod mixture was introduced to get rid of the side frictional resistance and applied to the laboratory shear box test. In addition, an application of the close range photogrammetric technique to the shear box test was validated. As a result, it was found that a mean value of dilation angle from the close range photogrammetry was close to the dilation angle defined by the curve of shear strain vs. volumetric strain.
Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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v.6
no.4
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pp.439-451
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1994
A numerical model for harbour oscillation is presented by use of Galerkin finite element method. The governing equation is used by the modified mild slope equation derived from Chen (1986) in which bottom friction is incorporated. Since the existing absorbing boundary condition. however. is shown to be incorrect correct boundary condition and forcing term due to an incident plane wave are rederived. Computation results for a rectangular harbour are shown in comparison with both laboratory data and existing numerical results. After the values of friction factor (f) and reflection coefficient (K$_{r}$) are discussed, the set (K$_{r}$=0, 94, f=0) is found to be best fitted to the laboratory data of the rectangular harbour.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2012.05a
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pp.614-614
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2012
개수로에서 혹은 수리구조물 주변에서의 흐름 및 난류 특성을 파악하기 위해서는 연직유속분포 및 수심별 평면유속분포의 측정이 필요하다. 유속분포를 측정하기 위한 방법은 음파 도플러 유속계(ADV:Acoustic Doppler Velocimetry)를 사용하는 방법과 PIV 기법을 이용하는 방법이 있다. 일반적으로 ADV는 한 지점의 유속을 시간변화에 따라 연속적으로 측정할 수 있어 난류특성의 정량적인 해석에 장점이 있으나 동시간에 여러 지점을 측정할 수 없기 때문에 난류의 공간적인 문제를 해석함에 있어서 한계가 있다. 그러나, 입자영상유속계(PIV:Particle Image Velocity)는 측정하고자 하는 단면에서 연직 횡단면의 유속분포 및 수심별 평면 유속분포 흐름장 측정이 가능하여 난류흐름의 공간적인 문제를 해석하는데 효과적일 뿐만 아니라 영상간의 시간간격을 짧게 하고, 촬영시간을 충분히 길게 한다면 개수로 내 난류특성 분석도 가능하다. 이에 본 연구의 목적은 PIV 기법을 이용하여 매끄러운 하상의 개수로에서 연직유속분포를 측정하고 그 특성을 정량적으로 분석하고자 한다. 본 연구에서는 첫째, PIV 기법을 이용하여 측정한 연직유속분포와 3차원 전자식 유속계를 이용하여 측정한 연직유속분포를 비교 분석하였다. 둘째, 후류법칙에 의해 계산된 연직유속분포와 PIV 기법을 이용하여 측정한 연직유속분포의 비교를 위해 각각의 무차원 유속분포(지점 유속/지점 마찰속도)를 계산하고 비교하였다. 마지막으로 각 흐름 조건에 따라 수심의 변화를 주어 연직유속분포를 PIV 기법으로 측정한 후 개수로의 수심변화에 따른 연직유속의 특성을 분석하였다. 분석 결과, PIV 기법을 이용하여 측정한 연직유속 성분에 비해 3차원 전자식 유속계로 측정한 연직유속 성분이 작게 나타났고 바닥에서부터 0.2h 지점까지는 무차원 유속분포(지점 유속/지점 마찰속도)가 후류법칙과 잘 맞는 경향을 보였으나 0.2h 지점부터 수표면까지는 유속이 감소하는 현상이 나타났다.
It is known that the earth pressure acting on the cylindrical retaining wall in cohesionless soils is small than that acting on the retaining wall in plane strain condition due to three dimensional arching effect. In this study, the earth pressure equation considering the earth pressure decrease by horizontal and vertical arching effects, overburden, wall friction, and failure surface slope is proposed. For the purpose of verifying the applicability of proposed equation, model test is performed with apparatuses that can control wall displacement, wall friction, and wall shape ratio. Influence of each factor on the active earth pressure acting on the cylindrical retaining wall is analyzed according to the model test in constant wall displacement condition. The comparison of calculated results with measured values shows that the proposed equations satisfactorily predict the earth pressure distribution on the cylindrical retaining wall.
In this study, a large-scale laboratory model test and 2-D numerical analysis were conducted to verify the reinforcement effect by utilizing geotextile bag on the railway roadbed. Static loading which simulated train load was applied on the geotextile-reinforced railway roadbed and also unreinforced railway roadbed. Computer program named Pentagon 2-D which is a part of FEM programs was used in the numerical analysis. Based on the results of laboratory test and 2-D numerical analysis, the effect of load distribution and settlement reduction was found to be depending on the geotextile characteristics, tensile strength of geotextile, and interface friction angle between geotextile bags. In general, the result of 2-D numerical analysis shows lower value than that of laboratory test.
In order to get ultimate pullout resistance of ground anchor, the position of failure surface, normal stress and friction angle on the failure surface should be known. In this study, the position of failure surface is obtained by observing deformation of ground around anchor, and stresses on the anchor surface are analyzed by measuring normal and shear stresses on the anchor surface through model anchor test in plane strain. In addition, the relationship between lateral earth pressure and the position of failure surface is analyzed and the formula for calculating ultimate pullout resistance of anchor is proposed by using non-dimensional coefficient of ultimate pullout resistance.
It is well known that earth pressure on the cylindrical open caisson and cylindrical retaining wall of a shaft is less than that at-rest and in plane strain condition because of the horizontal and vertical arching effects due to wall displacement and stress relief. In order to examine the earth pressure distribution of a cylindrical wall, model tests were performed in dry sand for the care of constant wall displacement with depth. Model test apparatus which can control wall displacement, wall friction, and wall shape ratio was developed. The effects of various factors that influence earth pressure acting on the cylindrical retaining wall of a shaft were investigated.
In this paper, the FEM result has been presented for a sealing safety between a valve packing and a valve seat during a open and close operation in a LPG cylinder. The sealing operation of a LPG valve is completed when the valve packing in which is made by a nylon-66 polymer is to stop a LP gas flow, which flows out from the outlet of a brass pipe in a LPG cylinder. The contact sealing mechanism of the valve may be classified by a flat contact of an unused valve packing and a circular groove contact of an used valve packing in a current LPG valve. Based on the FEM and experimental investigations the sealing force, 4.9 MPa for a flat contact mode of the unused valve packing is a little high compared to that of the used valve packing, which shows a circular groove contact geometry against a valve seat. But these sealing pressures for two contact modes are very low compared to the ultimate strenath 83 MPa of the nylon-66 and this may be designed with a excess strength of the valve.
Anisotropy in strength and deformation characteristics of isotropically consolidated sande prepared by pluviating through air was studied by plane strain compression tests. Seven types of sand of the world-wide origins were tested, which have been extensively used for research purposes. The strains for direction of bmazimum principal stress and direction of minimum principal strews were measured continuously from $10^{-6}\; to 10^{-2}$. The following results were obtained for all sands. The behaviour at strains leas than about 0.001% was elastic and isotropic regardless of the angle $\delta\; of\; the\;\sigma$ direction relative to the bedding plane. However, the sands became gradually more anisotropic as the strain increased to the extent exceeding the elastic limit. The peak strength was noticeably anisotropic with a similar trend. Thus, the angle of internal friction $\phi\; decreased \;as\;\delta$ decreased from $90^{\circ}$, and the ratio of the smallest to largest values of was between 0.82 and 0.90. The l has a minimum at $\delta=0^{\circ}~30^{\circ}$ depending on the hypes of sand. The residual strength became isotropic again.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2015.05a
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pp.75-75
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2015
오염원과 취수장이 동일 구간 내에 공존하는 국내하천의 특성상, 하천 평면 내에서 오염물의 거동 및 혼합 특성을 보다 정확하게 해석하기 위해서는 2차원 이송-분산 모형의 적용이 필요하다. 이를 위해서는 2차원 모형의 주요 매개변수인 종분산계수와 횡분산계수의 적절한 입력이 매우 중요하다. 하지만 국내외적으로 횡분산계수에 대한 연구는 많이 진행된 반면, 현재까지 종분산계수에 대한 연구는 충분히 이루어지지 않은 실정이다. 분산계수를 결정하는 방법에는 실측된 농도 자료의 유무에 따라 크게 두 가지로 분류된다. 실측된 농도 자료가 없는 경우, 이론식이나 경험식을 이용하는 방법이 있다. 반면에 추적자 실험 등을 수행하여 실측된 농도 자료가 있는 경우, 모멘트법 또는 추적법을 적용하여 농도-시간 분포 곡선으로부터 분산계수를 계산하는 것이다. 모멘트법은 임의 지점에서 농도의 횡분포를 통해 얻을 수 있는 2차 모멘트의 종방향 변화율이 횡분산계수와 비례한다는 원리를 이용한 것이며, 추적법은 상류부의 관측된 농도를 입력자료로 하여 하류부의 농도를 계산한 후 계산된 농도와 실측된 하류부 농도의 비교를 통해 분산계수를 산정하는 방법이다. 본 연구에서는 불규칙한 단면 형상을 가지는 자연하천에서의 2차원 종 횡분산계수를 산정하기 위해서 Baek & Seo(2010)가 제안한 2차원 유관추적법(2D Stream-tube Routing Procedure)을 적용하였다. 본 연구에서는 국내 자연하천 중 다양한 사행형태를 갖으며 수질오염 사고의 위험이 높은 구간을 선정하고, 추적자로서 Rhodamine WT를 이용하여 현장실험을 수행하였다. 실험에서 수집된 수리량 및 농도자료로부터 추적자의 2차원적 거동을 분석하였으며, 2차원 유관추적법을 적용하여 종분산계수를 산정하였다. 그 결과 하폭 대 수심비(W/H)와 마찰손실관련 무차원변수(U/U*)의 증가에 따라 종분산계수가 증가됨을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서 산출된 종분산계수와 선행 연구에서 수집된 자료를 이용하여 추정식을 개발하였다. 차원해석을 통해 무차원 종분산계수에 영향을 미치는 무차원 인자를 선별하고 회귀분석을 이용하여 종분산계수 추정식을 유도하였다. 추정식을 이용하여 산정한 종분산계수의 범위는 Elder (1959)가 제안한 이론값보다 약 10배 정도로 크게 나타났다. 혼합 특성이 밝혀지지 않은 자연하천에 2차원 확산모형을 적용하고자 할 때 본 연구에서 개발된 추정식으로부터 계산된 종분산계수를 사용할 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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