얕은 터널의 개착식 터널 라이닝에 발생하는 과잉토압은 라이닝의 변형과 손상을 유발하는 역학적 주요인자들 중의 하나이며(Kim, 2000), 과잉토압은 되메움토의 다짐불량, 자중에 의한 압밀, 강우의 침투에 의한 다짐, 차량에 의한 진동 등에 의해 발생할 수 있다(Komiya et al., 2000; Taylor et al., 1984; Yoo, 1997). 터널 라이닝에 발생하는 토압을 구하기 위한 많은 시험이 행해졌지만, 부등침하와 과잉토압을 줄일 수 있는 보강대책을 수립하기 위한 사례는 없다. 본 연구는 모래 지반에 $1.0D\sim1.5D$ 깊이에 개착식으로 시공하는 원형의 강성 터널에 작용하는 토압에 관한 것으로 진동다짐의 영향을 모형실험에서 충분히 반영하기 위하여 100Hz의 진동주파수를 사용하였다. 본 연구에서는 개착식 터널 라이링에 작용하는 부등침하와 과잉토압을 줄이기 위해서 지오텍스타일 매트를 설치하였다. 지오텍스타일 매트의 보강에 의한 부등침하와 토압의 감소효과를 확인하기 위해 실내모형실험을 수행하였다. 실내모형실험에서 토피, 매트 보강형태, 절취면의 거칠기 등을 달리하여 가장효과적인 방법을 구하였다. 절취면의 거칠기 달리하기 위해 사면에 사포#100, 사포#400과 acetate 부착하였습니다. 무보강과 매트 보강에 대한 모형실험을 실시하여 구한 토압을 비교하여 매트 보강효과를 살펴보았으며, 사진분석법(Park, 2003)을 이용하여 지반의 변형을 분석하였다.
국외 수입에 의존하고 있는 띠형 강판 보강재를 대체할 수 있는 새로운 강(steel) 보강재로서, 강판과 지지부재를 결합한 새로운 형태의 보강재를 고안하였다. 개발 보강재는 폭${\times}$두께가 $65mm{\times}4.5mm$인 띠형 강판에 50cm 간격으로 11mm 직경의 천공구멍 및 돌기가 형성된 형태를 가지고 있으며, 인발저항력 증대를 위한 지지부재의 설치가 가능하다. 개발 보강재의 마찰특성 평가를 위한 전단마찰시험 및 인발시험 결과, 지지부재를 설치하면 보강재의 인발저항력이 크게 증가하는 것으로 나타났다.
Vinyas, M.;Vishwas, M.;Venkatesha, C.S.;Rao, G. Srinivasa
Advances in aircraft and spacecraft science
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제3권4호
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pp.427-445
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2016
Star sensors are the attitude estimation sensors of the satellite orbiting in its path. It gives information to the control station on the earth about where the satellite is heading towards. It captures the images of a predetermined reference star. By comparing this image with that of the one captured from the earth, exact position of the satellite is determined. In the process of imaging, stray lights are eliminated from reaching the optic lens by the mechanical enclosures of the star sensors called Baffles. Research in space domain in the last few years is mainly focused on increased payload capacity and reduction in launch cost. In this paper, a star sensor baffle made of Aluminium is considered for the study. In order to minimize the component weight, material wastage and to improve the structural performance, an alternate material to Aluminium is investigated. Carbon Fiber Reinforced Polymer is found to be a better substitute in this regard. Design optimisation studies are carried out by adopting suitable design modifications like implementing an additional L-shaped flange, Upward flange projections, downward flange projections etc. A better configuration of the baffle, satisfying the design requirements and achieving manufacturing feasibility is attained. Geometrical modeling of the baffle is done by using UNIGRAPHICS-Nx7.5(R). Structural behavior of the baffle is analysed by FE analysis such as normal mode analysis, linear static analysis, and linear buckling analysis using MSC/PATRAN(R), MSC-NASTRAN(R) as the solver to validate the stiffness, strength and stability requirements respectively. Effect of the layup sequence and the fiber orientation angle of the composite layup on the stiffness are also studied.
건설프로젝트가 점차 복잡화, 대형화 되어감에 따라 건설공사에서의 위험요소와 불확실성이 증가하고 있으며, 프로젝트 수행과정에서 발생하는 불확실한 요인을 사전에 파악하여 대응하는 것은 프로젝트의 승패를 좌우할 수 있다. 따라서 본 연구의 목적은 토공사, 기초공사, 철근콘크리트 공사에서의 제약조건과 위험요소를 파악함과 동시에 시공 계획수립의 실태를 분석함으로써 위험을 저감할 수 있는 방안을 제시하는 것이다. 이러한 연구목적을 달성하기 위해 위험분류체계에 관한 기존연구를 고찰하였으며, 건설현장에 근무하는 기사를 대상으로 인터뷰조사를 실시하여 안전 관리의 문제점을 구체화하기 위해 실증적인 현장사례연구를 수행하였다. 주요 연구내용은 건설현장의 특수상황 및 주요 공법의 적용실태, 제약조건과 위험요소의 인과관계이며, 위험을 저감하기 위한 중점관리 방안을 제시하였다.
이 연구에서는 통계적 변동시점 분석을 통해 한국 상륙태풍의 빈도가 1981년 이후로 급격하게 증가함이 확인되었다. 이러한 증가는 북태평양 고기압의 동쪽으로의 이동에 의해 동아시아 대륙에 저기압 아노말리가 강화되는 반면, 북서태평양에는 고기압 아노말리가 강화되어 결국 저위도로부터 한반도 부근 지역으로 남풍의 아노말리가 형성되었기 때문이었다. 이 남풍의 아노말리는 아열대 서태평양에서 발생한 태풍을 한반도로 이동시키는 지향류의 역할을 하였다. 이렇게 동아시아 대륙에 저기압 아노말리가 강화된 원인을 알아보기 위해 이전 봄(3-5월)동안의 적설량을 분석하였다. 그 결과 동아시아 대부분의 지역에서 1981년 이전보다 적은 적설량이 관측되었다. 따라서 봄부터 시작된 동아시아 대륙의 가열로 인해 여름철 이 지역에 저기압 아노말리가 발달할 수 있었으며, 결국 태풍을 한반도로 이동시킬 수 있는 남풍 아노말리의 지향류가 형성될 수 있었다.
본 논문에서는 실제 보강토 옹벽에서 열유도 배수장치에 의한 영향을 분석하기 위하여 옹벽 형태의 축소모형실험을 진행하였다. 열선의 온도상승으로 인해 화강풍화토 내부의 온도가 상승하며 화강풍화토 내부에 있는 수분을 배수층으로 이동시켜 배수를 원활이 하여 옹벽의 붕괴방지를 위한 목적을 가지고 있다. 특히 강우 시 배수활동이 중요하기 때문에 강우조건을 모사하기위해 워터스프레이건을 이용하여 지반에 강우작용을 모사하였으며 강우에 의한 옹벽 벽체의 변위, 지반내부의 체적함수율 변화, 강우배수량, 벽체의 토압의 변화 그리고 보강재의 변형률의 변화를 분석하여 지반 내 열유도 배수장치의 영향으로 인한 차이를 확인하였다. 그 결과 열유도 배수장치를 적용한 경우 배수량이 증가하며 그로인해 토압이 감소하며 벽체의 변위가 감소하는 것으로 나타났다.
기존의 섬유보강성토제체의 설계에서 보강재의 변형을 고려하지 않고 연직응력을 보강재의 인장강도로 사용함으로써, 흙구조물의 파괴응력에 대응하는 보강재의 한계응력산정과 그에 따른 보강재의 규격결정이 불가능했다. 보강재에 의해 보강된 성토제체의 파괴면에서 보강재와 흙의 거동은 초기응력단계에서는 일체로서 거동하지만 응력의 증가에 따라 변형량의 차이가 증가한다. 이러한 문제는 흙구조물의 보강재설계에서 중요한 요소로서 보강효과에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 연약지반위에 PET Mat로 보강한 성토제체의 보강재 설계 시 파괴면상의 보강재 설치위치에서 흙과 보강재의 변형량을 고려한 설계방법을 제시하였다. 연구결과에 의하면, 허용안전율을 확보하는 범위내에서 예상파괴면상의 보강재 설치위치에서의 보강재의 인장강도는 흙의 응력 이상이어야 하며, 흙의 변형링${\Delta S}$과 보강재의 변형량${\Delta G}$이 일체로 거동하는 보강재의 소요인장강도를 보강재의 설계인장강도로서 결정하는 것이 합리적이고 경제적인 것으로 평가되었다.
블록식 보강토옹벽의 설계 시 국부적 안정성 평가에 있어서 실험적 방법을 통한 전면블록과 보강재 사이의 연결강도에 대한 특성을 평가해야 한다. 그러나 NCMA 및 FHWA에서 제안하고 있는 연결강도 평가방법을 적용할 경우에는 다소 보수적인 평가결과 나타나게 된다. 따라서 본 연구에서는 전면블록과 지오그리드 보강재 사이의 연결강도 시험을 수행하였다. 또한 시험결과를 NCMA, FHWA 및 Soong & Koerner가 제안한 평가방법에 의해 블록식 보강토옹벽 설계사례에 적용하였다. 그 결과, Soong & Koerner에 의해 제안된 연결강도 시험으로부터 얻어진 극한연결강도를 허용연결강도로서 적용하여도 설계시 요구되는 안정성을 만족하는 것으로 나타났다.
본 설계법은 기존 탄성이론에 근거한 강화노반 설계방법의 대안으로 노반의 소성침하와 열차 반복하중에 따른 응력-변형 특성을 고려한 노반 설계 방법이다. 특징은 설계자가 요구하는 허용설계기준에 따라 교통하중과 열차 년간 통과톤수에 따라 노반의 탄성변위 뿐만 아니라 소성침하량을 평가할 수 있다. 본 설계법을 이용하여 허용 탄성 및 소성 침하량, 열차 속도 및 총통과톤수등의 설계조건을 고려하여 호남고속철도 표준노반단면에 적용하였다. 그 결과 노반의 회복탄성계수 모델인자($A_E$), 일축압축강도, 흙 재료 종류 등의 요구수준 등을 평가할 수 있다.
This study the change of the safety factor before and after the reinforcement were compared by performing the parameter research based on the limit equilibrium analysis regarding the same cross section after carrying out the safety factor before the reinforcement on the virtual section in order to observe the change of the safety factor of the slop reinforced with the slope planting reinforced earth, and the variation of the safety factor according to the increase of the length of the reinforcement materials and the change of the slope height was analyzed. As the result, the reinforcement effect was insignificant at no more than 0.6 of L/H, the reinforcement length ratio when the reinforcement length was increased, as the increase of the safety factor was slow comparing with the non-reinforced slope. At 3.0m of the slope height, reinforcement on the slope is not necessary, and at 3.0m to 5.0m of the slope height, the inclination was not influencing at no less than 0.6 of L/H. At 5.0m to 9.0m of the slope height, the safety factor was mostly secured on the slope at 0.8 of L/H and the over-reinforced slope appeared at no less than 1.0 of L/H. Also, the safety factor increased as the slope height increases and the slope gets steeper till 0.8 of L/H, but the slope steepness affects more on the increase of the safety factor than the reinforcement material, as the reinforcing force by the reinforcement material became steady.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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