Reinforced-Roadbed materials are usually composed of crushed stones. Repeated load application can induce deformation in the reinforced-roadbed layer so that it causes irregularity of track. Thus it is important to develop a prediction model of elastic modulus based on stress-strain relation under repeatitive load in order to investigate behavior of reinforced roadbed. The prediction model of elastic modulus of the material can be obtained from repeated triaxial test. However, a proper size of the sample for the test must be used. In this study, a large repeatitive triaxial test apparatus with the sample size of diameter of 30 cm and height of 60cm was adapted for performing test of the crushed stone reinforced-roadbed considering large particle size to get resilient modulus Mr. The obtained resilient modulus was compared to shear modulus obtained from mid size resonant column test. The sample size effect is somewhat large enough so that it is required to design a scale factor based on similarity law in order to use smaller samples for getting elastic modulus of the crushed stone reinforced-roadbed material. A scale factor could be obtained from this study.
There is an ever-increasing demand for assessment of earthquake effects on transportation structures, emphasised by the crippling consequences of recent earthquakes hitting developed countries reliant on road transportation. In this work, vulnerability functions for RC bridges are derived analytically using advanced material characterisation, high quality earthquake records and adaptive inelastic dynamic analysis techniques. Four limit states are employed, all based on deformational quantities, in line with recent development of deformation-based seismic assessment. The analytically-derived vulnerability functions are then compared to a data set comprising observational damage data from the Northridge (California 1994) and Hyogo-ken Nanbu (Kobe 1995) earthquakes. The good agreement gives some confidence in the derived formulation that is recommended for use in seismic risk assessment. Furthermore, by varying the dimensions of the prototype bridge used in the study, and the span lengths supported by piers, three more bridges are obtained with different overstrength ratios (ratio of design-to-available base shear). The process of derivation of vulnerability functions is repeated and the ensuing relationships compared. The results point towards the feasibility of deriving scaling factors that may be used to obtain the set of vulnerability functions for a bridge with the knowledge of a 'generic' function and the overstrength ratio. It is demonstrated that this simple procedure gives satisfactory results for the case considered and may be used in the future to facilitate the process of deriving analytical vulnerability functions for classes of bridges once a generic relationship is established.
정확하고 효율적인 해석적 박판보 모델을 개발하여 반복적인 과부하를 받고 있는 SWATH선의 전체적인 거동을 해석하고자 한다. SWATH선을 단순한 채널형 박판보로 이상화하고, 박판보 모델은 기하학적으로 완전한 비선형 보를 응력성분으로 정식화하여 유한요소법에 의해 수치해석적으로 처리한다. 또한 복잡한 하중상태하의 재료의 비선형 거동을 잘 나타낼 수 있는 효율적인 주기적 소성모델도 고려한다. 이 박판보 모델은 단면에서의 응력분포를 국부적으로 매우 정확하게 나타내고, 재료가 항복되어 가는 과정을 쉽게 추적할 수 있게 한다. 그리고 전단변형의 영향을 국부적으로 취급함으로서 변형과 전단응력의 분포를 보다 더 정확하게 나타낼 수 있다. 이와 같은 해석적 박판보 모델에 의한 초기 설계단계에서의 해석은 바람직하다고 생각되며, 이 연구방법을 좀 더 진전시켜 보다 현실적인 박판보 모델을 개발할 필요성이 있다.
The truss based steel bridge structures usually consists of gusset plates which lose their load carrying capacity and rigidity under the effect of repeated and dynamics loads. This paper is focused on modeling the nonlinear material behavior of the gusset plates of the Truss Based Bridges subjected to dynamics loads. The nonlinear behavior of material is characterized by a damage coupled elsto-plastic material models. A truss bridge finite element model is established in Abaqus with the details of the gusset plates and their connections. The nonlinear finite element analyses are performed to calculate stress and strain states in the gusset plates under different loading conditions. The study indicates that damage initiation occurred in the plastic deformation localized region of the gusset plates where all, diagonal, horizontal and vertical, truss member met and are critical for shear type of failure due tension and compression interaction. These findings are agreed with the analytical and experimental results obtained for the stress distribution of this kind gusset plate.
본 논문은 매립형 SRC기둥의 축력과 변형능력과의 관계를 찾아내기 위하여 해석적인 연구를 수행하였다. 해석 모델은 캔틸레버기둥으로 한정하였으며 SRC 기둥의 비탄성 거동에 영향을 미치는 변수들인 철골비, 매립철골형상과 전단스팬과 춤과의 비에 대하여 검토하였다. 일정회전각하에 축력과 반복수평력을 받는 SRC기둥의 안정적 거동을 보장하기 위한 최대한계축력이 있다는 것을 해석결과들은 보여 주고 있다. 반복 횡하중을 받는 기둥이 저항할 수 있는 최대축력은 소요회전각을 보장하는 안정한계축력으로서 정의된다. 해석결과에 따르면 안정한 계축력비는 강재의 강도가 증가함에 따라 콘크리트의 강도가 감소함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 또한 I형 단면이 매립형 철골로 사용될때 철골 단면적이 증가함에 따라 안정한계 축력비는 증가하며, 십자형 단면이 사용되는 경우에는 단면적에 의한 영향이 거의 없었다.
최근 지진에 대한 위험이 고취됨에 따라 내진설계에 대한 관심이 높아지고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 면진장치중 하나인 마찰 진자형 지진격리받침을 고강도 엔지니어링 플라스틱을 이용하여 슬라이더(spherical)를 적용하였다. 이는 다른 금속에 비해 가벼운 중량으로 운반, 설치 및 유지보수가 매우 용이하고, 기존의 금속부품 대비 내부식성이 매우 우수하다. 또한 특수 마찰재를 삽입하여 사용하므로 교체가 용이하여 마찰계수 조절이 가능하다는 장점을 입증하였지만 금속 소재 슬라이더 대비 장기 처짐에 대한 우려가 대두되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 개발된 마찰 진자형 지진격리받침으로 압축-전단시험, 반복피로시험 후 극한하중 재하시험을 실시하여 시험 후의 압축 및 전단특성 변화와 반복피로시험 후 극한하중 재하시 슬라이더의 변형 및 전단특성을 측정, 분석하여 슬라이더의 장기 처짐값을 측정하였고 그 처짐값이 사용 설계 허용범위 내에 있는지를 입증하였다.
본 연구에서는 고감쇠 고무받침 시험체의 다양한 특성실험을 통하여 전단특성 의존성을 파악하였다. 파악하고자 하는 고감쇠 고무받침의 특성은 변위의존성, 면압 의존성, 주파수 의존성, 온도 의존성 등이다. 특성실험결과 고감쇠 고무받침의 특성치는 온도에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며, 주파수가 증가할수록 전단강성과 등가감쇠비 모두 증가하나 반복횟수가 증가 할수록 고무의 온도상승으로 인하여 그 값들은 감소하였다. 그리고 면압이 증가할수록 유효강성은 감소하고 등가감쇠비는 증가하는 것으로 타나났다. 본 실험결과에 의하면 고감쇠 고무받침의 설계의 주요한 변수인 전단강성과 등가감쇠비를 산정함에 있어 설계변위와 가진속도 및 온도의 면밀한 검토가 필요하다고 판단된다.
전단탄성계수와 감쇠비와 같은 동적지반계수는 반복하중과 동적하중을 받는 지반구조물 설계에서 중요한 요소이다. 선형 한계변형률 내에서 미소변형률에 관한 전단탄성계수와 감쇠비는 변형률과 관계없이 일정하다. 전단탄성계수는 최대전단탄성계수로 감쇠비는 최소 감쇠비로 고려하였다. 동적변형특성 범주내의 최대선형탄성계수에 관련된 많은 시험들이 수행됨과 동시에 간극비, 과압밀비, 구속압, 지질이력, PI 그리고 하중주기수에 관련된 많은 인자들이 동적지반특성에 영향을 미친다. 그러나 그라우팅에 의해 향상된 지반동적특성에 관한 연구는 지하연속벽시공, 심층혼합처리공법, 강관다단그라우팅과 같이 미비한 실정이다. 본 논문에서는 그라우팅에 의해 향상된 동적지반특성을 연구하기 위하여 함수비(20%, 25%, 30%), 그라우트 주입율(5%, 10%, 15%),양생기간(7일, 28일)을 변화시키면서 공진주시험을 실시하였다. 그 결과, 밀크 그라우트의 주입율과 재령, 함수비에 따라 동적계수인 전단탄성계수와 감쇠비가 영향을 받는 것으로 나타났다.
The deformation behavior of a bulk amorphous and crystallized amorphous $Zr_{22.5}Ti_{14}Cu_{12.5}Ni_{10}Be_{22.5}$ alloy extracted from a commercial golf club head was characterized at room temperature ana $300^{\circ}C$. At room temperature, amorphous specimens revealed higher yield stress and ductility than partially crystallized alloy specimens. Amorphous alloy displayed some plasticity before fracture, which resulted from strain hardening and repeated crack initiation and propagation. The fracture is mainly localized on one major shear band, and the compressive fracture angle of the amorphous specimen between the stress axis and the fracture plane was about $40^{\circ}$ Scanning electron microscope observations revealed mainly a vein-like structure in the amorphous alloy But the fracture surface of partially crystallized amorphous alloy consisted of vein-like and featureless fracture structure. The partially crystallized alloy extracted from the thick part of the club fractured in the elastic region, at a much lower stress level than the amorphous, suggesting that relatively coarse crystal particles formed during cooling cause the brittle fracture.
Microstructural evolution in the thickness direction of an oxygen free copper processed by accumulative rollbonding (ARB) is investigated by electron back scatter diffraction (EBSD) measurement. For the ARB, two copper alloy sheets 1 mm thick, 30 mm wide and 300 mm long are first degreased and wire-brushed for sound bonding. The sheets are then stacked and roll-bonded by about 50% reduction rolling without lubrication at an ambient temperature. The bonded sheet is then cut to the two pieces of the same dimensions and the same procedure was repeated on the sheets up to eight cycles. The specimen after 1 cycle showed inhomogeneous microstructure in the thickness direction so that the grains near the surface were finer than those near the center. This inhomogeneity decreased with an increasing number of ARB cycles, and the grain sizes of the specimens after 3 cycles were almost identical. In addition, the aspect ratio of the grains decreased with an increasing number of ARB cycles due to the subdivision of the grains by shear deformation. The fraction of grains with high angle grain boundaries also increased with continuing process of the ARB so that it was higher than that of the low angle grain boundaries in specimens after 3 cycles. A discontinuous dynamic recrystallization occurred partially in specimens after 5 cycles.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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