• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.607-614
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• 2010

Shear behavior of granular soils largely affects the safety and stability of underground and earth structures. This study presents the characteristics of shear zone in a direct shear test using shear wave and electrical resistivity measurements. An innovative direct shear box made of transparent acrylic material has been developed to prevent direct electric current. Bender elements and electrical resistivity probe are embedded in the wall of direct shear box to estimate the shear wave velocities and the electrical resistivity at the shear and non-shear zones. Experimental results show that the void ratio and shear wave velocity at shear zone increase during shearing while the values remain constant at non-shear zone. The results demonstrate correlation among the contact force, small strain shear modulus, and void ratio at shear zone. This study suggests that the application of the modified direct shear box including shear wave and electrical resistivity measurements may become an effective tool for analyzing soil behavior at shear zone.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.259-264
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• 2002

In this study the shear strengths of a poorly grad ed rock material(d/sub max/≤50.8mm, C/sub u/=1.86) were determined by large direct shear test and large triaxial test. The obtained stress-strain curves by the above large shear tests for the rock materials are similar to the loose sand's or normally consolidated clay's curve, in which the peak strength does not appear obviously. And for the uniformly graded rock material the shear strength by large direct shear test may be overestimated around 1.54∼1.70 times that of large triaxial test.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.137-144
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• 2005

직접전단시험은 측방변위 구속형의 일면·단순전단시험과 측방변위 비구속형의 비들림 전단시험으로 대별된다. 현재까지도 가장 많이 사용되고 있는 직접전단시험은 시험기 및 시험방법과 결과의 해석 등에 몇 가지의 문제점이 있었으며, 특히 사질토에서는 강도가 과대하게 평가되는 등의 지적이 있었다. 또한 시험기구상의 제약으로부터 전단과정 중 진행성 파괴를 일으키는 점, 공시체내의 전단변형량과 전단응력이 일정하지 않기 때문에 전단변형량을 정의할 수 없는 점 등이 있다. 한편 단순전단시험은 직접전단시험의 장점을 그대로 가지면서, 공시체에 일정한 전단변형을 전달할 수 있기 때문에 전단에 대한 응력-변형량 관계를 얻을 수 있는 이상적인 시험법이라고 할 수 있다. 그러나 단순전단시험은 그 구조상, 시험기제작이 어려운 점 등 아직도 실용적인 시험기의 완성에는 도달하지 못하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 간이 전단시험방법 및 시험기의 문제점을 개선한 개량형 일면전단 시험기의 제작과 일본 지반공학회 토질시험법의 기준화과정에서 얻은 시험결과를 바탕으로 시험기의 개요와 시험법의 개선, 정압조건의 시험결과에 대해 서술하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.169-176
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• 2024

연구목적: 본 논문에서는 직접전단시험에서 시험시편의 규모 때문에 부득이 굵은 입자가 제외되는 문제 때문에 발생되는 전단강도의 차이를 분석하고자 직접전단시험을 실시하는 실험연구를 수행하였다. 연구방법: 최대직경 50mm의 굵은 골재가 포함된 3개의 풍화토를 대상으로 대형직접전단시험을 실시하였다. 또한 굵은 골재가 제외된 최대직경 5mm 시료를 이용하여 소형직접전단시험을 실시하였다. 연구결과: 소형직접전단시험의 경우 큰입자가 포함된 대형직접전단시험의 결과에 비하여 내부마찰각은 약2.3% 작은 값을 도출하여 비교적 큰 차이가 없었다. 점착력에서는 대형직접전단시험에 비하여 소형 직접전단시험이 약 80.3% 작은 값을 도출하여 비교적 큰 차이를 나타내었다. 결론: 대형직접전단시험에서 굵은 입자가 내부마찰각보다는 점착력에 큰 영향을 준 것으로 분석되었다. 따라서, 굵은 입자를 포함한 화강풍화토는 수직응력에 영향을 받지 않는 점착력과 같은 전단강도를 갖고 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 일반적으로 사용되고 있는 굵은 입자를 제외한 소형직접전단시험은 굵은 입자의 효과를 제외함으로서 안전측의 결과를 제공하는 것으로 분석되었다.

• 한국농공학회지
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• 제23권3호
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• pp.96-104
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• 1981

In order to investigate the characteristics of the shear strength of the unsaturated cohesive soils which has mean characters of sand and clay widely used for banking, I selected soil samples from An-sung district and, against it, performed direct shear test and unconfined compression test changing grain size, compaction energy and moisture content and also performed triaxial compression test under optimum moisture content. The results are as follows; 1.As the passing percent of the No. 200 sieve increased from 23.6% to 56.1%, cohesion increased from 0. 202kg/cm2 to 0. 398kg/cm2 under the direct shear test and from 0.38 kg/cm2 to 1. 05kg/cm2 under the tria4al compression test, internal friction angle decreased from 44. 78$^{\circ}$ to 34. 34$^{\circ}$ under the direct shear test and from 31. 88$^{\circ}$ to 13. 31$^{\circ}$ under the triaxial compression test. 2.Cohesion showed it's maximum value around OMC and internal friction angle showed a tendency to increase according to the decrease of water content but it's increasing ratio was relatively slow. 3.Decreasing ratio of cohesion and internal friction angle was relatively sensitive according to the decrease of compaction energy. 4.The smaller of the vertical stress and the coarser of the grain size of samples, changing of the volume showed a tendency to increase and as the increase of water content, the shear displacement (dh) at failure shear stress ($\tau$f) showed maximum and the $\tau$f-dh curve was gentle. 5.To synthesize the results of the direct shear test and the triaxial compression test, cohesion showed higher under the triaxial compression test and internal friction angle showed a tendeney to appear higher under the direct shear test. It seems that we can get correspondent results by removing the side friction of mold with soils and adjusting the vertical stress and shearing speed under the direct shear test.

• Geomechanics and Engineering
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• 제37권6호
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• pp.615-627
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• 2024

Direct simple shear test is an effective method to measure strength and deformation properties of soil. However, existing direct simple shear apparatus have some shortcomings. The paper has developed a novel dual stress/strain-controlled direct simple shear apparatus. The novel apparatus has the following advantages: A rectangular specimen is used that effectively avoid common issues associated with conventional cylindrical specimens, such as specimen tilting. The utilization of deformation control rods ensures a uniform shear deformation of the specimen. Vertically integrated force transmission structure is improved that avoids issues arising from changes in pivot points due to lever tilting. Incorporating this novel direct simple shear apparatus, shear strength and shear creep tests of clay were performed. Shear strength parameters and shear creep behaviors are analyzed. The results of these experiments show that the novel apparatus can measure accurately the shear rheological properties of soil. This study provides strong guidance for studying the mechanical properties of soil in engineering practice.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권4호
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• pp.461-472
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• 2023

A box scale affects the shear behavior of soils in the direct shear test. The purpose of this study is to investigate the scale effect on the shear behavior of dilative granular materials by testing specimens of different heights placed in a type C shear box. Experimental tests were performed on specimens composed of glass beads with different heights and equal initial void ratios. Results showed that the peak friction and dilation angles linearly increased with the specimen height; however, the residual friction angle remained relatively constant. Similarly, the shear stiffness increased with the specimen height, rapidly reaching its peak state. Height does not have a significant effect on the total volume changes; nevertheless, a high aspect ratio can be assumed to result in global and homogeneous failure. The results and interpretations may be used as reference for recommending shear box scale in direct shear tests.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권3호
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• pp.86-91
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• 2020

An important factor of rough road modeling is analyzing the shear behavior properties of the rough road. These properties influence the drawbar pull of the tool when interacting with the soil used in agriculture. Furthermore, shear behavior properties are important because sinkage and shear stress are generated when wheels drive on rough roads. In this study, we performed a direct shear test to investigate the shear behavior properties of soils and compare with the direct shear simulation; shear force derived by the coupled analysis of discrete element method; and multi-body dynamics. Soil contact parameters were measured in a wheel and soil contact simulation followed by comparison of the simulated and experimentally measured shear force.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.590-596
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• 2019

연구목적: 직접전단시험의 문제점 중에 하나인 시험시편의 크기효과에 대하여 모래시료를 대상으로 실험적 연구를 수행하였다. 연구방법: 우리나라를 대표하는 모래인 주문진 표준사를 연구 대상으로 사용하였다. 상대밀도 50%, 60%, 70%, 80%에 대한 전단강도를 분석하기 위하여 대형직접전단시험을 수행한 후 소형직접전단기의 시험결과와 비교분석을 수행하였다. 연구결과: 상대밀도가 촘촘한(dense) 영역에서는 소형전단시험기의 내부마찰각이 비교적 큰 경향이 있는 것으로 분석되었다. 상대밀도가 중간(medium)정도의 영역에서는 대형전단시험기의 결과가 비교적 큰 경향이 있는 것으로 분석되었다. 결론: 모래흙에서 직접전단시험의 시료에 대한 크기 효과는 비교적 크지 않은 것으로 분석되었다.

• 터널과지하공간
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• 제21권3호
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• pp.181-191
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• 2011

단층대, 파쇄대 또는 풍화대가 발달한 암반은 실내시험을 위한 시료 성형이 어렵다. 기존에 현장에서 수행된 직접전단시험은 갱도 내벽의 수직반력을 이용하여 수행되었다. 이 연구에서 개발된 현장직접전단시험기는 터널내부 또는 노천의 현장상태 암반에서 시험을 수행할 수 있다. 현장직접전단시험기의 주요 구성은 전단하중 반력판 및 하중전달판, 유압실린더 시스템, 로드셀, 다단계 전단상자, 전단상자 고정장치, 수직하중 반력판 및 하중전달판, 마찰저항 감소용 롤러 등이다. 공시체는 각주형의 블록으로 최대 크기는 $400{\times}400{\times}460$ mm이며 현장에서 형성하는 방법 및 절차가 제시되었다. 개발된 시험기의 현장적용성 평가를 위하여 연구지역에 대한 지질공학적 조사 분석 연구를 통하여 성능시험을 위한 공시체 형성에 적합한 위치가 선정되었다. 현장적용 결과 개발된 현장용 시험기는 암석의 강도 및 변형과 관련하여 필요한 대부분의 정보를 제공할 수 있는 성능을 확보하였음을 확인하였다.