• 제목/요약/키워드: Stepped Isothermal Method

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SIM을 적용한 성토보강용 지오그리드의 수명예측 (Application of Stepped Isothermal Methods to Lifetime Prediction of Geogrids)

  • 구현진;김유겸;김동환
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.3-6
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    • 2005
  • 사면 또는 옹벽 등 토목구조물에 보강용으로 적용되는 지오그리드의 고장은 토목구조물의 형태변형을 유발할 수 있는 과도한 크리프 변형으로 정의할 수 있다. 본 연구에서는 지오그리드의 크리프 변형을 단시간에 시험할 수 있는 SIM(Stepped Isothermal Methods)과 통계적 수명평가기법을 적용하여, Polyester 편포형 지오그리드의 수명을 예측하였다. 그 결과 예측한 75, 100, 114년에서의 크리프 변형율은 각각, 8.74, 8.79, 8.80%이고, CV%는 2.16~2.20%로 매우 반복성 있는 결과를 보여준다. 수명 예측 결과는 $27^{\circ}C$에서 100년 사용 후 지오그리드의 크리프 변형율이 9.3%로 추정되었고, 현장에서 요구되는 수명(100년 사용 후 크리프 변형율 10% 미만)을 만족하는 것을 확인할 수 있었다. 이 연구를 통하여, SIM을 적용할 경우 기존의 시간-온도 중첩원리(Conventional Time-Temperature Superposition)를 적용한 수명평가 방법에 비하여 시료간의 편차를 최소화 시킬 수 있고 또한 99.5%의 시험시간을 단축시킬 수 있어서 매우 효과적인 것으로 판단된다.

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Creep Lifetime Prediction of Composite Geogrids using Stepped Isothermal Method

  • Koo, Hyun-Jin;Cho, Hang-Won
    • 한국신뢰성학회:학술대회논문집
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    • 한국신뢰성학회 2006년도 학술발표대회 논문집
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    • pp.158-164
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    • 2006
  • The creep behavior of newly developed composite geogrids which consists of PET yarns sheathed in PP were evaluated using SIM. For the SIM procedure, three test parameters, the applied loads, temperature steps and number of ribs were investigated, The study confirmed that temperature steps of 10 and 14$^{\circ}C$ up to 80$^{\circ}C$ are applicable for composite geogrids due to the different transition temperatures between two materials. At applied loads of 40 and 50%, only primary creep state was measured, while secondary creep state appeared at the applied loads of 60%, The lifetimes of composite geogrids were estimated at each of loading level using statistical reliability analysis technique. The results show that the lifetimes longer than 100 years can be predicted within 16 hours. Therefore, SIM is very effective and economical accelerated creep test methods, especially for lifetime prediction. This gives guidelines for users to select the appropriate factor of safety against creep considering the field condition within shorter test times.

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보강용 지오컴포지트의 장기변형거동 해석 (Analysis of Long-Term Deformation Behaviors of Geocomposites for Reinforcement)

  • 전한용;허대영
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.39-45
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    • 2004
  • 단계 등온법에 의한 장기 크리프 특성을 분석하기 위하여 직포형 지오텍스타일과 부직포형 지오텍스타일을 기계적으로 결합시킨 지오컴퍼지트를 사용하였다. 단계 등온법의 경우 온도구간은 $26^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $54^{\circ}C$, $68^{\circ}C$, $82^{\circ}C$이었으며, 하중구간은 설계강도의 40%, 50%, 60%이었다. GRI GS 10에 의한 10,000시간 크리프 시험결과 10%미만의 변형률을 나타내었다. 또한 크리프 변형률에 대한 위사 위입밀도의 영향을 분석하였다. 위사 위입밀도가 0%, 50%, 100%인 경우 모두 크리프 변형률이 10% 미만이었으며, 크리프 변형률은 위사 위입밀도가 감소할수록 증가하였다.

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보강용 지오신세틱스의 가속 인장 크리프 시험방법 (Accelerated Tensile Creep Test Method of Geosynthetics for Soil Reinforcement)

  • 구현진;조항원
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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    • pp.196-203
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    • 2008
  • Durability of geosynthetics for soil reinforcement is accounted for creep and creep rupture, installation damage and weathering, chemical and biological degradation. Among these, the long-term creep properties have been considered as the most important factors which are directly related to the failure of geosynthetic-reinforced soil(GRS). However, the creep test methods and strain limits are too various to compare the test results with each other. The most widely used test methods are conventional creep test, time-temperature superposition and stepped isothermal method as accelerated creep tests. Recently developed design guidelines recommend that creep-rupture curve be used to determine the creep reduction factor($RF_{CR}$) which is a conservative approach. In this study, the different creep test methods were compared and the creep reduction factors were estimated at different creep strain limits of 10% of total creep strain and creep rupture. In order to minimize the impact of creep strain to the GRS structures, the various creep reduction factors using different creep test methods should be investigated and then the most appropriated one should be selected for incorporating into the design.

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Stepped Isothermal Methods Using Time-Temperature Superposition Principles for Lifetime Prediction of Polyester Geogrids

  • Koo Hyun-Jin;Kim You-Kyum;Kim Dong-Whan
    • 한국신뢰성학회:학술대회논문집
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    • 한국신뢰성학회 2005년도 학술발표대회 논문집
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    • pp.69-73
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    • 2005
  • The failure of geogrids used for soil reinforcement application can be defined as an excessive creep strain which causes the collapse of slopes and embankments. Accordingly, the lifetime is evaluated as a time to reach the excessive creep strain using two accelerated creep testing methods, time-temperature superposition(TTS) and stepped isothermal methods(SIM). TTS is a well-accepted acceleration method to evaluate creep behavior of polymeric materials, while SIM was developed in the last ten years mainly to shorten testing time and minimize the uncertainty associated with inherent variability of multi-specimen tests. The SIM test is usually performed using single rib of geogrids for temperature steps of $14^{\circ}C$ and a dwell time of 10,000 seconds. However, for multi-ribs of geogrids, the applicability of the SIM has not been well established. In this study, the creep behaviors are evaluated using multi-ribs of polyester geogrids using SIM and TTS creep procedures and the newly designed test equipment. Then the lifetime of geogrids are predicted by analyzing the failure times to reach the excessive creep strains through reliability analysis.

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띠형 섬유보강재의 장기성능 평가를 위한 실험적 연구 (Experimental Study on Long-Term Performance Evaluation of Geosynthetic Strip Reinforcement)

  • 이광우;김주형;조삼덕;한중근;윤원일;홍기권
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.75-84
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    • 2010
  • 본 연구에서는 띠형 섬유보강재의 인장특성, 크리프 변형, 내시공성 및 내구성을 평가하기 위한 일련의 장기성능 평가시험을 수행하였다. 또한 시험결과를 바탕으로 장기설계인장강도 산정을 위한 강도감소계수를 평가하였다. 먼저, 크리프 변형 특성을 평가하기 위해 단계 등온법과 시간-온도 중첩법을 이용하였으며, 크리프 감소계수는 1.6을 적용하는 것이 바람직한 것으로 평가되었다. 다음으로 입도 조정된 화강풍화토를 성토재로 사용하여 수행한 내시공성 시험 결과, 보강재의 강도특성에 영향을 미치는 원사의 손상이 거의 없는 것으로 확인되어, 장기설계인장강도에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 분석되었다. 마지막으로 내구성 평가 결과, 내화학성, 내미생물 및 내후성을 고려한 강도감소계수는 1.1을 적용하는 것이 합리적인 것으로 평가되었다.

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