• 제목/요약/키워드: Stress discontinuity

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굴착방향에 따른 불연속면 방위각의 특성화 (Characterization of Discontinuity Orientation based on Direction of Excavation)

  • 노병돈;한병현
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1861-1863
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    • 2007
  • In rock mass, great many discontinuity exists that is caused to various factors of formation. But these are parted to some groups by specific category, so called these as discontinuity set. This discontinuity set has unique special characteristics in original rock mass, but for the moment, differ the special quality if external force such as digging etc. acts, specially, change of stress condition. Also, geometrical relation change between discontinuity orientation and direction of excavation various characteristic is seen. Therefore, we introduce here the useful chart that can do specification these relation.

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수평 불연속변 하부에 굴착한 얄은 심도의 2-Arch 터널의 거동 (Behavior of shallow 2-Arch tunnel due to excavation under horizontal discontinuity plane)

  • 전은숙;김홍문;이상덕
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.227-237
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    • 2005
  • 본 연구에서는 수평 불연속면 하부에 굴착한 얄은 섬도의 2-Arch 터널의 거동을 실험적으로 규명하고자 하였다. 이를 위하여 토피고와 불연속면의 위치를 변화시켜가며 모형실험을 수행하였다. 모형실험은 실제 2-Arch 터널의 Pilot 터널굴착에서 본선터널불착에 이르는 시공단계가 반영된 실험순서에 따라 진행되었다. 연구결과로 부터 토피고에 따른 2-Arch 터널 주변지반의 하중전이 메커니즘의 변화와 불연속면 위치에 따른 이완영역의 분포 및 범위의 변화를 확인하였다. 또한 시공단계에 따른 중앙필러의 역학적 거동을 규명하였으며 불연속면 위치가 터널에 근접할수록 중앙필러 작용하중이 증가하는 것을 확인하였다.

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불연속면이 존재하는 지반에서 터널굴착에 의한 하중전이 (Load-transfer mechanism in the ground with discontinuity planes during tunnel excavation)

  • 이상덕;변광욱;유건선
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.71-78
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    • 2002
  • 본 연구에서는 지반내에 뚜렷한 불연속면의 존재로 인한 하중의 비대칭 전이특성과 이완영역의 형상을 실내실험에 기초하여 고찰하였다. 가동판(trap-door)과 바닥판(reaction plates)을 토조바닥에 설치하고, 건조한 모래지반에 연직의 불연속면을 설치하여 불연속성 지반을 형성하였다. 다양한 토피고와 불연속면의 위치를 실험변수로 적용하였다. 연구결과, 토층비(=토피고/가동판의 폭)가 1.5 이상이 되면, 토압비(전이응력/초기지반응력)는 일정한 값에 수렴되는 것으로 나타났다. 불연속면이 터널 폭 내에 위치하면 불연속면의 영향이 상대적으로 커져서 비대칭성 하중집중이 두드러지게 나타났으며, 터널폭 외부에 존재하면 비대칭성 하중집중이 상당히 감소하는 것으로 타나났다.

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확장변위함수와 불연속함수를 적용한 Mesh-free 균열해석기법 (A Mesh-free Crack Analysis Technique Using Enriched Approximation and Discontinuity Function)

  • 이상호;윤영철
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.335-342
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    • 2001
  • In this paper, an improved Element-Free Galerkin (EFG) method is proposed by adding enrichment function to the standard EFG approximation and a discontinuity function is implemented in constructing the shape function across the crack surface. In this method, the singularity and the discontinuity of the crack are efficiently modeled by using initial node distribution to evaluate reliable stress intensity factor, though the standard EFG method requires placing additional nodes near the crack tip. The proposed method enables the initial node distribution to be kept without any additional nodal d.o.f. and expresses the asymptotic stress field near the crack tip successfully. Numerical example verifies the improvement and the effectiveness of the method.

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확장유한요소법을 통한 요소망제약조건이 없는 균열해석기법 개발 (Development of crack analysis technique by using extended finite element method free from mesh-dependency)

  • 이상호;송정훈
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.112-119
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    • 2002
  • In this paper, an Extended Finite Element Method is proposed by adding discontinuity and singularity enrichment functions to the standard FEM approximation. In this method, the singularity and the discontinuity of the crack are efficiently modeled by using initial regular mesh without refining mesh near the crack tip, so that it enables express the asymptotic stress field near crack tip and crack surface successfully. The developed method was verified by evaluating crack tip stress profile and stress intensity factor of mode Ⅰ/mode Ⅱ fracture problems and the results showed the effectiveness and robustness for fracture problem.

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불연속암반내 시공되는 터널의 유한요소모델링 (Finite Element Modeling of Tunnels Constructed in Discontinuous Rock Mass)

  • 유충식;김종석;이호;이광명
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.221-234
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    • 1999
  • 본 논문에서는 불연속암반내 시공되는 터널의 유한요소해석에 있어서 절리요소를 이용한 불연속면의 모델링에 관한 내용을 다루었다. 불연속 암반터널의 모델링이 가능한 유한요소해석 프로그램의 개발을 위해 기존의 유한요소해석 프로그램 GEOFE2D에 불연속면의 모델링이 가능한 절점변위 절리요소를 적용하고 모형실험 및 기존의 상용프로그램과의 비교를 통해 그 타당성을 검증하였다. 또한 검증된 GEOFE2D를 이용하여 불연속면이 터널의 거동에 미치는 영향을 고찰하기 위해 불연속면이 터널을 관통하는 경우에 대한 해석을 수행하고, 그 과정에서 불연속면과 숏크리트 라이닝 교차부에서의 변위 적합조건을 만족시킬 수 있는 불연속면 모델링 기법을 제시하였다. 한편, 해석결과를 분석한 결과 불연속면은 터널 주변의 응력-변형률 상태에 현저한 영향을 미치며, 특히 불연속면이 관통하는 부위에서의 숏크리트 라이닝 축력 및 휨 모멘트가 현저히 증가하는 것으로 나타났다. 따라서, 불연속면을 포함하는 터널의 거동해석시에는 불연속면에 대한 보다 상세한 모델링이 수반되어야 실제 거동에 보다 근접하는 해석결과를 도출시킬 수 있을 것으로 판단된다.

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사각 평판에서 타원의 형상 변화에 따른 응력집중계수에 관한 연구 (A Study on the Stress Concentration Coefficient due to the Change of Ellipse on a Square Plate)

  • 박정호;김형준;박기훈;조우석;제승봉;김현수
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1434-1437
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    • 2003
  • Sometimes open holes are required for the function and the weight reduction of structure and machinery. However, the serious stress concentration occurs because of the geometric discontinuity caused by the holes and cutting section. In this study, it is attempted to obtain the stress concentration coefficients of the inner surface of the hole boundary by changing the position and the shape of holes on the homogeneous isotropic plate. And the effects on the plate are investigated. The results show that the stress level becomes low and the distribution area widens the position of stress concentration changes as the ratio a/b increases and change to a circle. And as the ratio a/l decreases, the stress concentration reduces. As the plate with three holes. the stress $\sigma$$\_$x/ and $\tau$$\_$xy/ of hole 1,3 becomes high, especially $\sigma$$\_$x/ dominant and high.

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사각 평판에서 타원의 위치와 형상 변화에 따른 응력집중계수의 변화에 관한 연구 (A Study on the Stress Concentration Coefficient due to the Change of Position and Shape of Ellipse on a Square Plate)

  • 최경호;권영석;박기훈;김현수
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.833-836
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    • 2002
  • Sometimes open holes are required for the function and the weight reduction of structure and machinery. However, the serious stress concentration occurs because of the geometric discontinuity caused by the holes and cutting section. In this study, it is attempted to obtain the stress concentration coefficients of the inner surface of the hole boundary by changing the position and the shape of holes on the homogeneous isotropic plate. And the effects on the plate are investigated. The results show that the stress level becomes low and the distribution area widens the position of stress concentration changes as the ratio ah increases and change to a circle. And as the ratio a/l decreases, the stress concentration reduces.

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절리암반내 터널라이닝 거동에 관한 실험적 연구 (An experimental study on behavior of tunnel in jointed rock mass)

  • 오영석;박용원;윤효석
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.315-326
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    • 2004
  • 터널 주변지반에 다양한 형태로 존재하는 불연속면이 터널 라이닝의 거동에 미치는 영향을 규명하기 위해, 주절리의 각도와 지반의 측압조건을 변화시켜가면서 실내모형실험을 수행하였다. 실험결과, 터널라이닝에 발생하는 축력은 터널 주변지반에 존재하는 절리의 방향 및 위치에 따라 대체로 감소하는 경향을 나타내며, 이러한 경향은 측압계수가 증가함에 따라 더욱 두드러진 양상을 보이고 있다. 또한 절리각도에 따라 터널라이닝에 발생하는 최대변위와 최대응력의 발생위치가 달라지며, 절리의 영향으로 측압계수가 증가함에 따라 접선응력과 법선응력이 최대 20배 이상의 차이를 보이며, 전반적으로 터널 라이닝에는 인장응력이 집중되는 경향을 탄성이론을 통해 확인하였다.

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대만 고속전철 교량의 레일-구조물 상호작용 평가

  • Gwon Gi-Jun;Kim Yong-Gil;Park Byeong-Gi
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2000년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.442-449
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    • 2000
  • In railway structure, long rail causes the increase of stress. Especially, additional stress and displacement are caused by the discontinuity and variations of the stiffness of substructures in the section of bridges. In the other words, binding forces like the connection strengths and friction force between ties and ballasts play the role of resistance forces.(omitted)

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