• 제목/요약/키워드: Internal Shear

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직접전단시험에 의한 다양한 시료의 전단강도 특성 (Characteristics of Shear Strength Parameters of Various Soils by Direct Shear Test)

  • 박춘식;정정근
    • 터널과지하공간
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    • 제28권6호
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    • pp.584-595
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    • 2018
  • 흙의 전단강도의 적절한 기준을 제시하기 위해 모래질, 점토질, 자갈질의 약 290 여개의 재료에 대하여 직접전단시험을 수행하였다. 흙의 대분류에 의한 모래질 흙의 전단강도는 모래 함유율이 많은 흙일수록 내부마찰각은 증가하는 경향이 뚜렷하게 나타났으며, 그 범위는 $23.5^{\circ}{\sim}34.9^{\circ}$에 분포하고 있는 것으로 나타났고, 점착력은 2.0 kPa~15.7 kPa 사이에서 골고루 분포하는 것으로 나타났다. 탄성계수는 하중단계에 따라 뚜렷하게 구분할 수 있었으며, 수직하중이 증가할수록 약 80%씩 증가하였다. 점토질 흙의 내부마찰각은 $15.0^{\circ}{\sim}28.6^{\circ}$의 범위에서 점토성분 함유율이 많아질수록 감소하는 경향이 나타났고, 점착력은 일정한 범위로 증가하는 경향이 나타났다. 점토질 흙의 탄성계수는 거의 같은 증가비로 초기탄성계수만 약간 증가하는 경향을 나타내었다. 자갈질 흙의 내부마찰각은 $29.9^{\circ}{\sim}36.7^{\circ}$의 범위로 뚜렷한 특성을 파악할 수 없었다. 세부분류에 따른 SW(입도분포가 좋은 모래), SP(입도분포가 나쁜 모래), SC(점토 섞인 모래), SM(실트 섞인 모래)의 점착력은 실트함유율이 가장 많은 SM 시료에 비해 SC는 약 94%, SW는 약 78%, SP는 약 59% 정도 값을 나타내었다. 또한 내부마찰각은 ML(액성한계가 낮은 실트)과 CL(액성한계가 낮은 점토)이 거의 같은 거동 특성을 나타내었고, MH(액성한계가 높은 실트)는 ML의 약 88% 값을 나타내었다. 점착력에 대한 변화는 거의 비슷한 증가비를 나타내었다.

Indirect measure of shear strength parameters of fiber-reinforced sandy soil using laboratory tests and intelligent systems

  • Armaghani, Danial Jahed;Mirzaei, Fatemeh;Toghroli, Ali;Shariati, Ali
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제22권5호
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    • pp.397-414
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    • 2020
  • In this paper, practical predictive models for soil shear strength parameters are proposed. As cohesion and internal friction angle are of essential shear strength parameters in any geotechnical studies, we try to predict them via artificial neural network (ANN) and neuro-imperialism approaches. The proposed models was based on the result of a series of consolidated undrained triaxial tests were conducted on reinforced sandy soil. The experimental program surveys the increase in internal friction angle of sandy soil due to addition of polypropylene fibers with different lengths and percentages. According to the result of the experimental study, the most important parameters impact on internal friction angle i.e., fiber percentage, fiber length, deviator stress, and pore water pressure were selected as predictive model inputs. The inputs were used to construct several ANN and neuro-imperialism models and a series of statistical indices were calculated to evaluate the prediction accuracy of the developed models. Both simulation results and the values of computed indices confirm that the newly-proposed neuro-imperialism model performs noticeably better comparing to the proposed ANN model. While neuro-imperialism model has training and test error values of 0.068 and 0.094, respectively, ANN model give error values of 0.083 for training sets and 0.26 for testing sets. Therefore, the neuro-imperialism can provide a new applicable model to effectively predict the internal friction angle of fiber-reinforced sandy soil.

철근콘크리트 보의 전단력 재분배 (Redistribution of Internal Shear Forces in a Reinforced Concrete Beams)

  • 이창신;신근옥;김대중;김우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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    • pp.362-365
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    • 2006
  • This paper presents a model for evaluating the contribution by arch action to shear resistance in shear-critical RC beams. Based on the relationship between shear and bending moment in beams subjected to combined shear and bending, The behavior of a beam is explicitly divided into two base components of the flexural action and the tied arch action. The compatibility condition of the shear deformation that deviates from Bernoulli bending plane is formulated utilizing the smeared truss idealization with an inclined compression chord. From this shear compatibility condition in a beam, the shear contribution by the arch action is numerically decoupled.

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풍화잔적토의 불포화전단강도 예측 및 특성연구 (Characteristics and Prediction of Shear Strength for Unsaturated Residual Soil)

  • 이인모;성상규;양일순
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.377-384
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    • 2000
  • The characteristics and prediction model of the shear strength for unsaturated residual soils was studied. In order to investigate the influence of the initial water content on the shear strength, unsaturated triaxial tests were carried out varying the initial water content, and the applicability of existing prediction models for the unsaturated shear strength was testified. It was shown that the soil - water characteristic curve and the shear strength of the unsaturated soil varied with the change of the initial water content. A sample compacted in the lower initial water content needs a higher suction to get the same degree of saturation while the shear strength of a sample with the lower initial water content displays a lower value. In order to apply the existing prediction models of the unsaturated shear strength to granite residual soils, a correction coefficient, α, on the internal friction angle, ø'was added.

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Stuttgart 콘크리트 보 전단실험의 재해석을 통한 합리적 전단모델 연구 (A Study on the Rational Shear Model by interpretation of Stuttgart Beam Shear Test)

  • 김우;모귀석;정제평
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.884-889
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    • 2003
  • Based on the reinterpretation of the well-known relationship between shear and the rate of change of bending moment in a reinforced concrete beam subject to combined shear and moment loads, the shortcomings of present truss models are discussed. The core of the theory is that a new perspective on the shear strength can be gained by viewing the internal stress filed in terms of the superposition of two base components of shear resistance; arch action and beam action. The arch action can be designed using the simple truss having curved compression chord, while the beam action between the two chords can be modeled using a parallel chord truss with MCFT or RA-STM. The compatibility of deformation associated to the two action is taken into account by employing a characteristic factor a. The new model was examined by the Stuttgart beam shear tests, and the results show that the present approach provides good estimates of stirrup contribution and concrete contributions.

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전단응력 하에서 에멀젼 상 변이의 실시간 측정을 위한 전기 유변학적 연구 (Development of Real-time Monitoring Device ($\textrm{JELLI}^{TM}$ chip) for Phase Inversion of Emulsions Under Shear Flow)

  • 백승재;이영진;남윤정;김진한;김한곤;강학희
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.59-62
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    • 2004
  • 본 연구는 다양한 종류의 에멀젼에 전단응력을 가하며 그때 일어나는 에멀젼의 상 변이를 전기, 유변학적 특징을 통해 실시간으로 측정해보는 것이다. 전기 전도도의 변화는 자체 제작한 JELL $I^{TM}$ (Joint Electro-rheometer for Liquid-Liquid Inversion) 칩을 이용하였으며, 동시에 유변물성측정장치(rheometer)를 이용하여 유변물성의 변화를 측정하였다. JELL $I^{TM}$ 과 인조 피부를 유변물성측정장치 사이에 장착하고 그 사이에 다양한 종류의 에멀젼을 얇게 발라준 후, 일정한 전단응력을 주며 시간에 따른 저항과 전도값의 변화를 측정하였다. O/W 제형의 경우 시간에 따라 저항값이 커지는 경향을 보였으며 저항값은 내부 상이 많을 수록 더 급격한 변화를 나타냈다. 이때의 점도 변화를 보면, 저항값의 변화가 클수록 점도의 변화도 큼을 볼 수 있었다. 이것은 내부 상의 파괴로 인해 외부의 힘에 저항하는 힘이 약해졌기 때문이라고 예상된다. 이런 결과를 이용하여 전단응력에 의한 에멀젼 상 변이 특성과 정도를 실시간, 정량적 비교할 수 있었다., 정량적 비교할 수 있었다.

전라남도 장성과 화순에 분포하는 석회암풍화토의 물성 및 전단 특성 (The Physical and Shear Strength Properties of the Weathered Limestone Soils in Changsung and Hwasun Area of Chonnam Province, Korea)

  • 김해경
    • 지질공학
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    • 제13권3호
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    • pp.335-344
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    • 2003
  • 본 연구에서는 전라남도 장성과 화순에 분포하는 석회암풍화토의 물성 및 전단 특성을 연구하였다. 석회암풍화토의 교란시료에 대한 물성 및 전단 특성을 파악하기 위하여 실내 시험이 수행되었다. 연구지역의 석회암풍화토에 대한 물성 및 전단 특성은 다음과 같다 비중(Gs)은 2.78~2.80, 액성한계(LL)는 37~38(%), 소성지수(PI)는 13.7~15.4이며 흙의 분류(USCS)는 CL에 해당된다. 불포화 시료의 직접전단시험 (vd, $1.5t/\textrm{m}^3$)에 의한 강도정수는 점착력(c)이 3.07~4.4 ($t/\textrm{m}^2$) 그리고 내부마찰각($\Phi$)은 $34.8~42.4^{\circ}$의 범위를 보인다. 화강암풍화토 (양, 1997; 문. 1998; 박, 1998)와 비교해 보면, 연구지역의 석회암 풍화토의 물리적 특성은 일반적으로 차이를 보이며, 전단 강도정수 중, 내부마찰각은 대체적으로 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났다.

대형직접전단시험을 통한 말뚝과 지반 경계면의 전단특성 분석 (Analysis of Shear Resistance Characteristics in Pile-Soil Interface using Large-Scale Direct Shear Test)

  • 유승경;홍기권
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.61-69
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    • 2022
  • 본 연구에서는 지반조건을 고려한 말둑의 인발저항 성능의 합리적인 평가방법 확립의 일환으로써, 지반의 세립분 함유율 및 구속압 조건에 따른 말뚝과 지반 경계면의 전단특성을 평가하기 위한 대형직접전단시험을 수행하였다. 그 결과, 수직하중이 증가하고 모형지반의 세립분 함유율이 작을수록 전단변형에 따른 전단응력이 크게 발생됨을 알 수 있었다. 그리고 동일한 수직하중과 세립분 함유율 조건에서 말뚝 모형체의 표면이 거칠수록 최대전단응력은 다소 크게 나타났다. 강도정수로써 내부 마찰각과 점착력을 산정하여 분석한 결과, 모형지반의 세립분 함유율이 증가할수록 모형체 경계면에서의 내부마찰각은 감소하였으나 점착력은 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 말뚝 모형체 표면이 거칠수록 모형지반의 세립분 함유율에 관계 없이 내부마찰각과 점착력은 크게 나타났다.

Using grain size to predict engineering properties of natural sands in Pakistan

  • Aziz, Mubashir
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제22권2호
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    • pp.165-171
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    • 2020
  • Laboratory determination of strength and deformation behavior of clean sands and gravels has always been challenging due to the difficulty in obtaining their undisturbed samples. An alternative solution to this problem is to develop correlations between mechanical properties of cohesionless soils and their gradation characteristics. This study presents database of 3 natural sands with 11 varying particle size gradation curves to allow investigating relationships between mean particle size, maximum and minimum void ratio, relative density and shear strength of the test soils. Direct shear tests were performed at relative densities of 50, 75 and 95% to explore the effects of gradation and density on the angle of internal friction of the modeled sand samples. It is found that the mean grain size D50 bears good correlations with void ratio range (emax - emin) and peak angle of internal friction 𝜙'peak. The generated regression models are in good agreement with published literature and can be considered as reliable for natural sands in Pakistan. These empirical correlations can save considerable time and efforts involved in laboratory and field testing.

탄소격자섬유를 이용한 RC 깊이보의 정적파괴실험 (Static loading test of R/C deep beams with CFRP-Grids)

  • 조병완;김영진;태기호
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회논문집(II)
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    • pp.567-572
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    • 1998
  • Structural behavior of R/C deep beams was investigated and compared to those of specimens with CFRP Grids. Test results show that the crushing of compression strut for the unstrengthened R/C deep beams is changed to the group of several diagonal cracks at mid-depth within the sheat span. Strengthened specimens grow to be more ductile after the redistribution of internal force on the CFRP Grids. The failure mode and variations of strains in the specimens are dependent on the shear span-to-depth ratio. The lower the shear span-to-depth ratio, the bigger failure load and the less variations in strain are observed. Additional anchorage of CFRP Grids does not only cause the improvement in the internal resistance, but also control the brittle shear failure of specimen after reaching the maximum loads.

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