• 한국공간구조학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.117-123
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• 2016

The blast load is classified into free-air blast and surface blast following the location of explosion and surface. In this paper, several equations for blast load calculation are explained briefly and a modified equation for free-air blast load is suggested. The modified equation is based on Kingery-Bulmash equation which is used in UFC 3-340-02 and Conwep model. In this modified equation, the process of calculation is simplified against the original equation, and the number of coefficients is reduced under 5. As a result, each parameter of estimated data by modified equation has less than 1% of error range comparing with Kingery-Bulmash equation.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.75-82
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• 2017

The Kingery-Bulmash equation is the most common equation to calculate blast load. However, the Kingery-Bulmash equation is complicated. In this paper, a modified equation for surface blast load is proposed. The equation is based on Kingery-Bulmash equation. The proposed equation requires a brief calculation process, and the number of coefficients is reduced under 5. As a result, each parameter obtained by using the modified equation has less than 1% of error range comparing with the result by using Kingery-Bulmash equation. The modified equation may replace the original equation with brief process to calculate.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.25-40
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• 2004

밀장전한 암반발파공에서 화약폭발로 전파되는 초음속 충격파는 암반중에 전파되면서 차자로 저음속 충격파, 소성파, 탄성파로 변화된다. 이 연구는 발파압력파의 최대압력 도달시간 산정에 중점을 두었고 연계된 논문 I (the companion paper)에서는 최대 발파업력 산정에 중점을 두었다. 이 연구에서 최대압력 도달시간을 화약밀도, 단열지수, 폭광파속도, 감쇠지수, 동적항복강도, 소성파속도, 암반밀도, 탄성파속도, Hugoniot 상수의 함수식으로 유도하였다 최대합력 도달시간에 대한 매개변수분석 결과 암반특성치가 화약특성치보다 더 크게 영향을 미쳤다. 최대압력 도달시간의 확률분포는 화약과 암반 특성치의 확률분포로부터 Rosenblueth 확률모델로 조합하여 산출되었다. 화약과 암반특성의 불확정성이 발파진동의 불확정성에 미치는 영향을 수치해석으로 분석하였다. 불확정성 분석결괴 화약특성보다 암반특성의 불확정성이 발파진동에 더 크게 영향을 미쳤다. 수치해석 분석결괴 최대 발파양력과 최대양력 도달시간의 바인 하중재하율이 발파진동에 큰 영향을 미쳤다. 또한 화약특성보다 암반특성이 하중재하율에 더 크게 영향을 미쳤다.

• Earthquakes and Structures
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• 제7권3호
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• pp.349-365
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• 2014

The dynamic response of structures under extremely short duration dynamic loads is of great concern nowadays. This paper investigates structures' response as well as the associated structural damage to explosive loads considering and ignoring the supporting soil flexibility effect. In the analysis, buildings are modeled by two alternate approaches namely, (1) building with fixed supports, (2) building with supports accounting for soil-flexibility. A lumped parameter model with spring-dashpot elements is incorporated at the base of the building model to simulate the horizontal and rotational movements of supporting soil. The soil flexibility for various shear wave velocities has been considered in the investigation. In addition, the influence of variation of lateral natural periods of building models on the obtained response and peak response time-histories besides damage indices has also been investigated under blast loads with different peak over static pressures. The Dynamic response is obtained by solving the governing equations of motion of the considered building model using a developed Matlab code based on the finite element toolbox CALFEM. The predicted results expressed in time-domain by the building model incorporating SSI effect are compared with the corresponding model results ignoring soil flexibility effect. The results show that the effect of surrounding soil medium leads to significant changes in the obtained dynamic response of the considered systems and hence cannot be simply ignored in damage assessment and response time-histories of structures where it increases response and amplifies damage of structures subjected to blast loads. Moreover, the numerical results provide an understanding of level of damage of structure through the computed damage indices.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.179-186
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• 2024

본 논문에서는 충격파 형태의 폭발 하중을 받는 부재의 소성 범위를 고려한 SDOF 해석의 수정계수를 개발하였다. SDOF 해석의 수정계수는 MDOF 해석 결과 값을 비교하여 도출하였다. SDOF 해석에 영향을 미치는 매개변수로 부재의 경계조건, 폭발 하중 지속시간과 고유주기 비를 선정하였다. 수정계수는 탄성 하중-질량 변환 계수를 기준으로 산정하였다. 수정계수 곡선은 상한, 하한 매개변수 경계 사이에 있도록 타원 방정식을 이용하여 도출하였다. 서로 다른 단면과 경계조건을 가지는 예제에 수정계수를 적용한 결과 SDOF 해석의 오차율이 15%에서 3%로 감소하였다. 본 연구의 결과는 수정계수를 적용하여 SDOF 해석의 정확도를 높임에 따라 폭발 해석에 널리 활용될 수 있다.

• 화약ㆍ발파
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• 제30권1호
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• pp.29-36
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• 2012

기폭위치가 지반진동에 미치는 영향에 대한 연구들을 살펴보면 발파진동의 복합적인 원인에 반하여 단편적인 연구로 진행되거나 적용범위가 연구가 이루어진 해당 현장만으로 국한적으로 나타나며 발파설계 인자로서 이용되는 데 한계를 보였다. 이에 본 연구는 기폭위치에 따라 발파진동의 전파 특성을 파악하기 위해서 공간격, 저항선, 천공장 그리고 장약량 등을 달리하여 총 72회의 단일공 시험발파를 실시하여 발파진동 예측식을 도출하였다. 도출된 발파진동 예측식으로부터 기폭위치에 따른 최대입자속도의 노모그램 분석을 통해 진동특성을 규명하였다. 또한, 국토해양부의 "도로공사 노천발파 설계 시공 지침"에 제시된 표준발파공법의 공법별 경계 기준 장약량인 0.5, 1.6, 5, 15kg을 적용하여 기폭위치별 진동 감쇄경향을 비교 분석하여 발파설계의 인자로 사용할 수 있도록 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.89-102
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• 2004

디커플링장전조건의 화약 폭발시 발생하는 발파압력은 최대압력, 최대압력 도달시간, 압력파형의 함수로 나타난다. 발파 최대압력과 최대압력 도달시간은 화약과 암반 특성의 함수이다. 화약과 암반특성시험 결과로부터 그 특성치의 확률분포를 산출하였다. 화약과 암반 특성치의 확률분포가 정규분포로 나타났으므로 발파 최대압력과 최대압력 도달시간의 확률분포도 정규분포로 추정되었다. 발파 최대압력과 최대압력 도달시간에 가장 크게 영향을 미치는 변수를 파악하기 위하여 매개변수분석과 불확정성분석을 실행하였다. 최대압력과 최대압력 도달시간은 매개변수분석결과 화약특성에 가장 크게 영향을 받았지만 불확정성분석결과 화약보다 암반특성에 크게 영향을 받았다. 발파로 인하여 굴착선주 변 암반에 발생하는 손상을 수치해석으로 분석하였다. 암반손상을 산정하기 위하여 연속체손상역학에 기초하여 사용자 부 프로그램을 작성하였다. 이 부 프로그램을 ABAQUS 주 프로그램과 연결하여 해석하였다. 동적 해석결과는 확대공 발파에 의한 손상이 외곽공보다 크게 나타났다. 확대공 배치, 암반분류 세분화 등 여굴방지 방안이 제안되었다 손상계수의 파쇄기준이 불명확하므로 fuzzy-random 확률이론을 적용하여 파쇄기준과 파쇄영역을 명확하게 나타내었다.