In order to study the triaxial mechanical behavior of steel fiber reinforced high performance concrete (SFRHPC), the standard triaxial compression tests with four different confining pressures are performed on the cylindrical specimens. Three different steel fiber volumes (0, 1% and 2%) are added in the specimens with diameter of 50 mm and height of 100 mm. Test results show that the triaxial compressive strength and peak strain increase with the increasing of fiber content at the same confining pressure. At the same steel fiber content, the triaxial compressive strength and peak strain increases with the confining pressure. The compressive strength growth rate declines as the confining pressure and steel fiber content increases. Longitudinal cracks are dominant in specimens with or without steel fiber under uniaxial compression loading. While with the confining pressure increases, diagonal crack due to shear is obvious. The Mohr-Coulomb criterion is illustrated can be used to describe the failure behavior, and the cohesive force increases as steel fiber content increases. Finally, the numerical model is built by using the PFC3D software. In the numerical model a index is introduced to reflect the effect of steel fiber content on the triaxial compressive behavior. The simulating stress-strain curve and failure mode of SFRHPC are agree well with the experimental results.
According to the Korean Design Code for port and harbor facilaties, bearing capacity of rubble mound under eccentric and inclined load is calculated by the simplified Bishop method, and strength parameters are recommended to be c=0.2kg/$\textrm{cm}^2$ and ø=35$^{\circ}$for standard rubble if the compressive strength of parent rock is greater than 300kg/$\textrm{cm}^2$, quoting from research results by Jun-ichi Mizukami(1991), But this facts have never been certified in Korea because there was not large-scale triaxial test apparatus until 2000 in Korea. Firstly in Korea, the large-scale triaxial test (sample diameter, 30cm and height, 60cm) on the rubble originated from porous basalt rock in North-Cheju was accomplished. Then strength parameters for basalt rubble produced in North-Cheju are recommended to be c=0.3kg/$\textrm{cm}^2$ and ø=36$^{\circ}$if the compressive strength of parent rock is greater than 400kg/$\textrm{cm}^2$.
본 연구논문에서는 우리나라 주요 석재인 마천석 원석을 경남 함양군 마천면 기흥리에 위치한 마천석재, 덕우석재을 방문하여 원석과 판석을 색상, 조직, 구성광물, 입도의 차이에 따라 마천석 원석 17개를 채취하였다. 본 현장에서 채취한 시료에 대한 비중. 공극율. 흡수율. Point Load Test, 삼축압축시험, Brazilian Test, 암석학적 시험 및 분석, 화학적 시험 및 분석을 통해 마천석 원석의 물리적 특성을 규명하여 석재의 용도에 따른 타당성을 파악하는데 목적이 있다.
본 연구에서는 준설토, EPS 그리고 고화재를 혼합한 경량혼합토의 역학적 특성을 일축 및 삼축압축시험을 통하여 고찰하였다. 역학적 특성은 다양한 준설토의 초기 함수비, EPS 함유율, 시멘트 함유율 그리고 양생압력에 대한 경량혼합토의 압축강도에 대하여 연구하였다. 삼축압축상태에서 EPS를 함유한 경량혼합토의 압축강도는 유효구속압에 의존 하지 않는 것으로 나타났다. EPS 함유율이 감소할수록($A_E$<2%) 그리고 시멘트 함유율이 증가할수록($A_c$>2%) 삼축압축강도-변형 거동특성은 극한 압축강도를 지나 급격한 압축강도의 감소를 보이는 시멘트 혼합토의 압축강도-변형 거동특성과 유사한 것으로 나타났다. 200kpa 이상의 압축강도를 요구하는 개량지반에 본 경량혼합토를 적용하는 경우에서 적절한 준설토의 초기함수비, EPS 함유율은 각각 약 165%~175%이상 그리고 3%~4%이상으로 제시할 수가 있었다. 삼축 및 일축압축상태에서 극한 압축강도는 시멘트 함유율이 2%이상에서 거의 증가하지 않음으로서 한계 시멘트 함유율은 2%로 제시할 수가 있었다.
국내 암석의 일축응력상태와 삼축응력상태의 한계변형률 특성을 연구하고자 국내에 분포하는 6종류의 암석을 대상으로 실내 일축 및 삼축압축시험을 실시하였다. 일축압축실험에 의한 일축압축강도는 대부분 1~100MPa의 범위이었고, 한계변형률도 0.1~1.0%에 위치하여 전반적으로 Sakurai(1982)가 제시한 상 하부 경계선 내에 분포하였다. 그리고 암석의 파괴/한계변형률의 비(${\varepsilon}_f/{\varepsilon}_0$)는 일축강도에 따라 1.0~1.8의 범위로 모두 1.0 이상 나타났다. 삼축압축실험에 의한 한계변형률은 모든 암석에서 0.8%이하로 일축압축실험에서의 최대 한계변형률 1.0% 보다 작은 값을 보였으며, 일축 및 삼축압축실험로부터 산정된 값은 거의 대부분의 암석시료에서 1.0~8.0정도의 범위였다. 본 연구를 통하여 삼축응력상태인 암반의 파괴변형률(${\varepsilon}_{f3}$)은 일축응력상태의 파괴변형률(${\varepsilon}_{f1}$)에 비하여 1.0~8.0배 정도 크고, ${\varepsilon}_{f1}$은 일축응력상태의 한계변형률(${\varepsilon}_{01}$)보다 1.0~1.8배정도 크게 나타나 암반터널 변위계측에 의한 안정성 기준치를 일축강도에 따른 한계변형률(${\varepsilon}_{01}$)로 규정하는 것은 안정측 관리기준이 되는 것으로 판단된다.
일반적으로 등방→균질 재료로 취급되고 있는 화강암 내에는 많은 미세 결함들이 존재한다. 암석에서 이들 미세 결함들이 단계적으로 발생, 진전하여 취성파괴가 일어나는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 새롭게 개발된 시험기를 이용하여 수침삼축압축시험중에 일어나는 미수크랙의 발생, 진전 및 상호작용을 연속적으로 관찰하고, 그 형태를 분류하였다.
본 연구는 대상형 하중이 작용하는 기초지반의 고유이방성에 대한 거동특성을 파악하기 위하여 시화지구 해성점토를 이용하여 일반삼축압축시험과 수평방향의 변형만을 허용하고 중간주응력(${\sigma}_2$) 방향의 변형률(${\varepsilon}_2$)을 0으로 하는 평면변형률 압축 및 신장시험을 실시하였다. 또한 일련의 시험결과에 의해 해석에 필요한 토질매개변수를 결정하였다. 그리고 대상하중이 작용하는 기초지반에 대하여 탄 소성 구성모델 중 자연퇴적점토의 거동특성을 가장 적절하게 설명할 수 있는 Cam-clay 모델을 적용하여 일반삼축압축시험 및 평면변형률시험 조건일 경우에 대하여 수치해석을 실시하였다. 해석결과 연직변위는 평면변형률 압축시험이 일반삼축압축시험에 비하여 18~25% 정도 변위가 크게 발생하였으며, 수평변위도 13~19% 정도 변위가 크게 발생하는 것으로 나타났다.
수치모델링을 통한 암반구조물 설계 및 안정성 평가에서 가장중요한 것은 현지암반의 파괴조건계수, 압축강도, 탄성계수 등이다. 본 연구에서는 기 연구된 문헌들과 150 set의 삼축압축자료들을 비교분석함으로써 입력자료의 적용성을 제안하였다. Hoek-Brown이 제시한 신선암의 암종별 파괴조건계수와 삼축실험자료의 분석에 의한 파괴조건계수 사이에는 많은 차이가 있었다. 그러나, 압축강도의 변환식들은 RMR에 따라 모두 유사한 거동을 보여 주었다. 한편, 탄성계수의 변환식들은 식의 선택에 따라 많은 차이가 나는 것으로 분석되었으나, Nicholson 등의 제안식이 각 사례들과 대비하여 더 현실적인 것으로 분석 되었다.
본 연구논문에서는 우리나라 주요 석재인 포천석, 문경석. 일동석 원석을 경기도 포천군 창수면과 신북면에 위치한 삼우석재, 신라석재, 가나석재, 청진석재 등을 방문하여 원석과 판석을 색상, 조직, 구성광물, 입도의 차이에 따라 포천석 원석 42개, 일동석 원석 4개의 원석를 채취하였으며, 경북 상주와 문경시에 위치한 화광산업, 고모치 석재, 세진석재를 방문하여 문경석 원석 12개를 채취하였다. 본 현장에서 채취한 시료에 대한 비중, 공극율, 흡수율. Point Load Test, 삼축압축시험, Brazilim Test, 암석학적 시험 및 분석, 화학적 시험 및 분석을 통해 포천석, 문경석, 일동석 원석의 물리적 특성을 규명하여 석재의 용도에 따른 타당성을 파악하는데 목적이 있다.
The hazard warning levels are necessary for the rational design and safety construction of underground space, as mountain and urban tunnel. Sakurai provided the hazard warning levels for assessing the stability of tunnels using the critical strain of rock mass, which is defined as a ratio between uni-axial compressive strength and the Young's modulus. The concept of critical strain guidelines is introduced in this study for the assessment of tunnel safety during excavation. Moreover, in this paper, the critical strain properties of sedimentary rock in Korea has investigated and analysed in detail by Lab. test, as the uniaxial and triaxial compression tests. Finally, critical strain properties of sedimentary rock on uniaxial and triaxial stress condition is discussed the relationship of failure strain values, uniaxial and triaxial compression strengths, confining pressure and Young's modulus.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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