• Title/Summary/Keyword: Block shear failure

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Experimental study of strength characteristics of reinforced broken rock mass

  • Yanxu Guo;Qingsong Zhang;Hongbo Wang;Rentai Liu;Xin Chen;Wenxin Li;Lihai Zhang
    • Geomechanics and Engineering
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    • 재33권6호
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    • pp.553-565
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    • 2023
  • As the structure of broken rock mass is complex, with obvious discontinuity and anisotropy, it is generally necessary to reinforce broken rock mass using grouting in underground construction. The purpose of this study is to experimentally investigate the mechanical properties of broken rock mass after grouting reinforcement with consideration of the characteristics of broken rock mass (i.e., degree of fragmentation and shape) and a range of reinforcement methods such as relative strength ratio between the broken rock mass and cement-based grout stone body (λ), and volumetric block proportion (VBP) representing the volumetric ratio of broken rock mass and the overall cement grout-broken rock mass mixture after the reinforcement. The experimental results show that the strength and deformation of the reinforced broken rock mass is largely determined by relative strength ratio (λ) and VBP. In addition, the enhancement in compressive strength by grouting is more obvious for broken rock mass with spherical shape under a relatively high strength ratio (e.g., λ=2.0), whereas the shape of rock mass has little influence when the strength ratio is low (e.g., λ=0.1). Importantly, the results indicate that columnar splitting failure and inclined shear failure are two typical failure modes of broken rock mass with grouting reinforcement.

FracSys와 UDEC을 이용한 사면 파괴 양상 분석 통계적 절리망 생성 기법 및 Monte Carlo Simulation을 통한 사면 안정성 해석

  • 김태희;최재원;윤운상;김춘식
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.651-656
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    • 2002
  • In general, the most important problem in slope stability analysis is that there is no definite way to describe the natural three-dimensional Joint network. Therefore, the many approaches were tried to anlayze the slope stability. Numerical modeling approach is one of the branch to resolve the complexity of natural system. UDEC, FLAC, and SWEDGE are widely used commercial code for the purpose on stability analysis. For the purpose on the more appropriate application of these kind of code, however, three-dimensional distribution of joint network must be identified in more explicit way. Remaining problem is to definitely describe the three dimensional network of joint and bedding, but it is almost impossible in practical sense. Three dimensional joint generation method with random number generation and the results of generation to UDEC have been applied to settle the refered problems in field site. However, this approach also has a important problem, and it is that joint network is generated only once. This problem lead to the limitation on the application to field case, in practical sense. To get rid of this limitation, Monte Carlo Simulation is proposed in this study 1) statistical analysis of input values and definition of the applied system with statistical parameter, 2) instead of the consideration of generated network as a real system, generated system is just taken as one reliable system, 3) present the design parameters, through the statistical analysis of ouput values Results of this study are not only the probability of failure, but also area of failure block, shear strength, normal strength and failure pattern, and all of these results are described in statistical parameters. The results of this study, shear strength, failure area, pattern etc, can provide the direct basement on the design, cutoff angle, support pattern, support strength and etc.

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초고강도 섬유보강 시멘트 복합체 I형 프리스트레스트 보의 거동 해석 (Analysis of the UHP-SFRCC(Ultra High Performance Steel Fiber Reinforced Cementitious Composites) I section Prestressed beam.)

  • 한상묵;김성욱;강수태;강준형
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.57-60
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    • 2005
  • The objective of this paper is to investigate and analyze the behaviour of prestressed I section structural members constructed with ultra high perfomance steel fiber reinforced cementitious concrete (SFR-UHPC). This material is known as reactive powder concrete (RPC) mixed with domestic materials and its compressive strength is over 150MP. The parameters of test specimens were span to depth ratio, prestressing force, prestressing wire placement and web width. Most influential parameter to determine the failure mode between shear and flexural action was proved to be shear span ratio. The characteristics of ultra high-strength concrete is basically brittle, but due to the steel fiber reinforcement behaviour of this structure member became ductile after the peak load. As a result of the test, the stress block of compressive zone should be redefined. The proposed analytical calculation of internal force capacity based by plastic analysis gave a good prediction for the shear and flexural strength of specimens. The numerical verification of the finite element model which constitutive law developed for Mode I fracture of fiber reinforced concrete correctly captured the overall behaviour of the specimens tested.

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글라스아이오노머계열의 상아질접착제의 결합강도에 대한 비교연구 (THE BOND STRENGTHS OF RESIN BONDING SYSTEM BASED ON GLASS IONOMER CEMENTS)

  • 김경덕;정태성;김신
    • 대한소아치과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.304-311
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    • 1998
  • The purpose of this study was to evaluate the shear bond strength on dentin of bonding agents based on glass ionomer cements, and to establish the appropriate method of bonding which has biological safety and decrease the pulpal damage. Fuji Bond LC, Advance, All Bond 2 and Scotchbond Multipurpose were applicated on occlusal dentin layer in acrylic resin block. Each group was composed of 10 specimens and the shear bond strenth between dentin layer and composite resin was measured with the Universal Testing Machine and analyzed. The result were as follows: 1. When using ANOVA and Scheffe' s multiple range test, there were not statistical differences among the four group. (P < 0.05) 2. The shear bond strength was high in the order of C, D, A. B and bond strength of group B showed relatively lower. 3. In digital image processing, there were not significant differences on morphology of failure surface.

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개착사면의 붕락요인 분석 및 보강거동 계측 (Identification of Dominant Cause of Cut-Slope Collapse and Monitoring of Reinforced Slope Behavior)

  • 조태진;이상배;이근호;황택진;강필규;원병남
    • 터널과지하공간
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    • 제21권1호
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    • pp.20-32
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    • 2011
  • 개착과정에서 붕락현상이 발생한 암반사면의 거동양상을 분석하였다. 개착사면 암반의 특성 분석을 위하여 시추작업을 수행하였으며, BIPS 영상 분석을 통하여 불연속면의 방향성과 시추공 내의 출현 위치를 측정하였다. 회수된 코어를 관찰하여 암반 내부의 구조적 취약성을 고찰하였다. 절리면에 협재된 팽윤성 점토광물의 조성을 X-선 회절분석을 통하여 조사하였으며, 직접전단실험을 수행하여 절리면 전단강도를 측정하였다. 사면파괴를 유발시킬 수 있는 절리들의 위치 및 방향성을 고려한 블록해석을 수행하여 규모별 블록안정성을 산출하였다. 횡단면 해석기법을 이용하여 개착과정 중에 발생할 수 있는 지반거동 양상을 분석하였으며, 안정성 확보를 위하여 소요되는 보강량을 산정하였다. 보강작업이 수행된 개착사면의 추가적인 거동양상을 계측 해석을 통하여 고찰하였다.

개착사면의 안정성 해석을 위한 횡단면 기법의 활용성 고찰 (A Study of the Applicability of Cross-Section Method for Cut-Slope Stability Analysis)

  • 조태진;황택진;이근호;조계성;이상배
    • 터널과지하공간
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    • 제22권1호
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    • pp.43-53
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    • 2012
  • 개착면의 방향성과 규모가 점진적으로 변화되는 개착사면의 안정성을 지반의 암석학적, 구조적 및 역학적 특성을 종합적으로 고려한 횡단면 분석기법을 활용하여 분석하였다. 시추작업을 수행하여 획득한 코어시료를 관찰하여 사면지반의 암석학적 취약성을 조사하였으며, 시추공 내 BIPS 영상을 획득하여 사면 내부의 구조적 특성을 규명하였다. 시추코어 및 코어절리시료를 이용한 암석실험을 통해 사면 지반의 공학적 특성을 분석하였다. 평사투영해석을 수행하여 잠재적인 사면거동 양상과 거동유발 절리들을 분석하였으며, 거동유발 절리들의 트레이스 분포를 개착 형상이 고려된 횡단면상에 도시하였다. 횡단면에 분포된 평면파괴 절리들이 기저면을 형성하는 평면블록들을 절리 트레이스 분포를 고려하여 설정하였다. 횡단면 상에서 심도별 평면블록들의 안정성과 적정 안전율을 유지하기 위하여 요구되는 지보량을 산정하여 최적 사면 설계안 수립에 대한 횡단면 기법의 활용성을 고찰하였다.

국산 침엽수 철물접합부의 인장하중 특성 (Tensile Properties of Metal Plate Connector in Domestic Softwood Lumber)

  • 심국보;박정환;이준호
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제31권5호
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    • pp.96-103
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    • 2003
  • 국산 주요 침엽수재인 소나무, 잣나무, 낙엽송의 철물접합부 인장하중 특성 구명을 위하여 본 연구를 수행하였다. 철물 접합부의 최대 인장하중은 AA형의 경우 소나무가 3,612 kgf로 낙엽송, 잣나무에 비해 각각 1.2배, 1.7배, EA형의 경우 2,704 kgf로 1.1배, 1.5배 우수하였다. 또한 AA형은 EA형에 비해 3 수종 모두 약 1.2배 이상 높은 인장하중을 나타내었다. 철물접합부의 파괴모드는 주로 이의 빠짐, 철물의 인장파괴와 목재의 전단파괴로 이루어지며, 특히 소나무 접합부는 철물의 인장파괴를 나타내었다. 철물접합부재의 인장하중-변위 특성은 Foschi 모형으로 정확하게 추정할 수 있었으며, 철물접합부의 초기강성은 소나무 접합부재가 높게 나타났다. 국산 침엽수재의 철물접합부에 대한 설계하중은 소나무, 낙엽송, 잣나무의 순으로 높게 나타났으며, AA형의 경우 이당 설계하중이 소나무 25 kgf, 낙엽송 22 kgf, 잣나무 15 kgf이었으며, EA형의 경우 소나무 19 kgf, 낙엽송 17 kgf, 잣나무 13 kgf 이었다.

GFRP 보강 다공성 콘크리트 블록의 내력 및 인성 평가 (Evaluation of Load Capacity and Toughness of Porous Concrete Blocks Reinforced with GFRP Bars)

  • 정승배;양근혁
    • 한국건축시공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.403-409
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    • 2017
  • 본 연구에서는 다공성 블록의 내구성 향상을 위해 압축강도 3MPa 및 공극률 30%를 만족하는 배합설계를 확인하였으며, 선정된 배합에서 GFRP 보강 방법에 따른 보의 내력 및 인성 증가를 평가하였다. 다공성 콘크리트의 목표성능 만족을 위해서는 골재입도 15~20mm에서 물-시멘트 비 및 시멘트-골재 비가 각각 25% 및 15%로 추천될 수 있었다. GFRP로 보강된 다공성 콘크리트 보의 거동은 전단파괴에 의해 지배되었다. 이에 따라 GFRP의 휨 저항 발휘는 매우 적었으며, GFRP 보강근의 장부작용에 의한 전단내력상승은 결과적으로 다공성 콘크리트 보의 하중 저항성과 인성을 향상시켰다. GFRP 보강근을 압축과 인장측에 각각 1본(D9)씩 배근한 경우 내력은 무보강 보에 비해 약 2.1배 증가하였으며, 인성지수 $I_{30}$값은 43.4를 보임으로서 인성지수 값을 측정할 수 없었던 무보강 보에 비해 상당히 향상되었다.

Thiol-ene 반응을 이용한 UV경화형 SIS/SBS계 점착제의 점착물성 (Pressure Sensitive Adhesion Performances of SIS/SBS based UV-curable Pressure Sensitive Adhesives using Thiol-ene Reaction)

  • 임동혁;도현성;김현중;윤관희;방정석
    • 접착 및 계면
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    • 제6권3호
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    • pp.19-25
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    • 2005
  • 합성 고무계 점착제는 일반적으로 SIS나 SBS 블록 공중합체와 점착부여수지, 가소제, 기타 첨가제를 함유한다. SIS/SBS 계 점착제는 우수한 접착력에도 불구하고 내용제성이나 내열성이 낮아서 그 사용에 한계가 있다. 이에 이러한 단점을 보완하고자 SIS/SBS 점착제에 가교제, 광개시제를 주성분으로 하는 자외선 경화 시스템을 도입하였다. 제조된 점착제는 thiol-ene 광중합 반응에 의해 가교하였으며 점착제의 프로브 택(probe tack), 박리강도(peel strength) 전단접착파괴온도(shear adhsion failure temperature, SAFT)를 측정하여 UV 경화형 점착특성을 고찰하였다. 또한 UV 경화형 점착제의 택 성질을 프로브 택을 이용하여 프로브 재료별, 점착제의 두께별의 영향을 살펴보았고 접촉각 측정을 통해 점착제 표면 변화를 살펴보았다.

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유리섬유강화플라스틱 복합집성재의 접착성능 (Bonding Performance of Glulam Reinforced with Glass Fiber-Reinforced Plastics)

  • 박준철;신윤종;홍순일
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제37권4호
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    • pp.357-363
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    • 2009
  • 본 연구에서는 작업성과 경제성을 고려하여 집성재 제작용 접착제를 목재와 유리섬유강화플라스틱(GFRP: Glass fiber reinforced plastic) 접착에 적용할 수 있는지를 검토하였다. 복합집성재는 접착제 종류와 혼합비에 따라 6가지 타입으로 제작하여 블록전단강도시험과 침지박리, 삶음박리 시험을 실시하였다. 레조시놀수지 접착제와 초산비닐 수지접착제, 에폭시수지 접착제를 사용한 복합집성재 3가지 타입과 레조시놀수지 접착제와 초산비닐수지 접착제를 혼합한 3가지 타입으로 총 6가지 타입으로 제작하였다. 블록전단시험 결과 모든 타입의 복합집성재가 KS F 3021 기준 $7.1N/mm^2$ 보다 높아 전단강도는 양호하였지만, 목파율에서는 초산비닐수지접착제가 65.9%로 가장 우수한 접착 성능을 나타내었다. 박리시험에서는 초산비닐수지 접착제를 사용한 경우 GFRP 접착층까지 포함된 경우 침지 박리는 1.08%, 삶음박리는 4.16%로 KS F 3021 합격기준인 5% 이하를 만족하였다. 레조시놀수지 접착제만을 사용 한 경우 목재 접착층은 침지박리 1.26%, 삶음박리 0%로 합격기준을 만족하였으나 GFRP 접착층을 포함시킬 경우 침지박리는 21.85%로 합격기준을 만족하지 못하였고 삶음박리의 경우만 1.45%로 만족하였다.