• 제목/요약/키워드: bulging failure

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RAP 복합지반의 지지력 및 파괴거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Bearing Capacity and Failure Behavior of Composite Ground Reinforced by RAP Method)

  • 천병식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.127-134
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    • 2004
  • 본 연구는 RAP공법의 구조물 기초로서의 안정성 및 사용성 확보를 위한 기초연구로써, RAP공법이 적용된 지반의 지지력 및 파괴거동을 실내모형토조시험을 통하여 검토한 것이다. 본 연구에서는 RAP 공법을 구조물 기초로서의 파괴거동을 파악하기 위한 실내모형실험을 수행하였다. 사질토 지반에서 상대밀도별(60%, 70%, 90%), 직경 별(45mm, 60mm, 70mm)로 RAP를 설치한 후 깊이별(5cm, 10cm, 15cm, 20cm, 25cm, 30cm)로 토압계를 각각 RAP에 인접한 곳과 RAP 중심에서 1.0D 떨어진 곳에 설치하여 하중재하 실험을 수행하여 RAP의 지지력 및 파괴거동을 검토하였다. 실험 결과 RAP의 파괴거동은 깊이 5∼10cm(1.0D∼2.0D)에서 최대 횡토압을 받아 일반적인 RAP의 파괴 형태인 Bulging 파괴가 발생하는 것으로 판단되었다. 그리고 RAP에 하중을 가하였을 경우 상대밀도가 낮을 경우에는 RAP의 직경변화가 컸으며 상대밀도가 높을 경우에는 RAP의 직경변화가 작음을 알 수 있었다. 깊이별 횡방향 응력 분포도는 상부에서 횡토압의 영향이 크게 나타났으며 하부로 내려갈수록 작아지는 것을 알 수 있었다.

관재 하이드로포밍시 공정인자 영향도에 관한 연구 (A Study on the Effects of the Process Parameters for the Tube Hydroforming Process)

  • 김봉준;김정운;문영훈
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.49-53
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    • 2001
  • Recently hydroforming process became a process which is increasingly applied in the automotive industry. As the hydroforming process is a new technology, there is no abundant data to assist manufacturing the products. To investigate the effects of process parameters on the tube hydroforming process, simple bulging, circular bulging and Tee-fitting tests are performed. The optimal leading path to escape the failure modes(bursting, wrinkling) is determined and the effects of the process parameters, the internal pressure and axial feeding on the product quality, such as thickness distribution, forming height and branch dome shape are investigated.

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원심모형실험에 의한 모래다짐말뚝의 지지력 산정식 연구 (A Study on Estimation of Bearing Capacity of Sand Compaction Pile by Centrifuge Model Tests)

  • 유남재;홍영길;전상현;김경수
    • 산업기술연구
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    • 제27권A호
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    • pp.121-130
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    • 2007
  • Centrifuge model tests were performed to find appropriate equations proposed previously of estimating the bearing capacity of the composite clayey soil reinforced with sand compaction pile. Model tests were carried out with changing the replacement ratio of SCP (20%, 40%, 70%), contents of fine materials (5%, 10%, 15%) and ratio of treated width to loading width (1B, 2B, 3B). Test results about bearing capacity of the composite ground were obtained by performing the surcharge load tests with measurements of applied loads and vertical displacement. Bearing capacities against bulging and shear failures were estimated by the existing equations. As results of comparing the estimated bearing capacity with experimental values the bearing capacities estimated by Greenwood's equation (1970) for bulging failure mode were similar to the test results.

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임의의 배치형태로 설치된 무리형태의 조립토 다짐말뚝에 대한 극한지지력의 평가 (Estimation of Ultimate Bearing Capacity for Randomly Installed Granular Compaction Pile Group)

  • 신방웅;채현식;김홍택
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.181-191
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    • 2001
  • 조립토 다짐말뚝 공법은 자갈이나 쇄석 등의 조립질 재료를 진동기로 다지면서 지중에 조립토 말뚝을 형성하여 지반을 보강하는 공법으로 연약한 기초지반의 지지력 증가와 침하량 감소 및 압밀배수에 의한 지반개량 효과 등이 있으나, 국내에서는 아직 널리 활용되고 있지 않은 공법이다. 본 연구에서는 정방형 대칭형태 뿐만 아니라 다양한 임의의 배치형태로 설치된 무리형태의 조립토 다짐말뚝에 대해서도 극한지지력의 평가가 가능한 방법을 제시하였으며, 탄소봉을 이용한 실내모형실험을 통해 무리형태의 조립토 다짐말뚝에 대한 파괴메커니즘의 규명과 조립토 다짐말뚝의 중심간격이 좁아짐에 따른 지지력의 변화양상에 대한 규명이 이루어졌다. 탄소봉을 이용한 조립토 다짐말뚝의 모형실험결과, 무리형태의 조립토 다짐말뚝에 있어서 파괴형상은 팽창파괴의 중심점을 서로 연결할 때 중심부로 갈수록 깊어지는 원추형태의 양상을 나타냈으며, 말뚝의 중심간격이 좁아짐에 따라 원추형태의 경사각도는 급해지는 경향을 알 수 있었다. 또한 탄소봉실험에 있어서 모형말뚝의 중심간격이 좁아짐에 따라 인접한 말뚝에 의한 구속효과 및 변형억제 등의 상호작용 효과로 지지력이 증가하였다. 본 연구에서 제안한 극한지지력 평가방법을 이용하여 무리 형태의 조립토 다짐말뚝에 대한 최적 배치형태를 검토한 결과, 지지력 측면에서 조립토 다짐말뚝의 최적배치형태는 중앙부에 집중적으로 설치된 경우로 나타났다.

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계단식 보강토옹벽의 파괴 메카니즘 연구 (Failure Mechanism of Geosynthetic-Reinforced Segmental Retaining Wall in a Tiered Configuration)

  • 유충식;정혁상;이봉원
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.13-19
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    • 2004
  • 본 연구에서는 계단식 보강토 옹벽의 파괴메카니즘 연구를 위해 모형실험을 실시한 내용을 다루었다. 보강토옹벽의 모형실험은 성균관대학교 내의 지반시험장에 시험 시공한 계단식보강토옹벽의 원형을 축소하여 모사하였으며, 상사법칙을 이용하여 보강통옹벽에 사용된 재료의 크기 및 물성치를 원형에 가깝도록 축소하여 파괴메카니즘 분석에 신뢰성을 높였다. 또한 파괴메카니즘 분석을 위해 종전의 재하실험 방식과는 달리 자중에 의한 파괴가 가능해짐으로써 원형에 가까운 파괴 형상을 모사 할 수 있었다. 모형 실험의 내용으로는 보강토옹벽의 영향인자라고 할 수 있는 이격거리의 변화 및 보강재 길이변화에 따른 파괴 양상을 분석하였다.

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고강도 지오그리드로 보강된 Stone Column 공법의 침하감소효과 (Settlement Reduction Effect of the Geogrid Reinforced Stone Column System)

  • 박시삼;조성한;유충식;이대영
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.15-23
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    • 2006
  • 모래다짐말뚝 및 쇄석말뚝 공법의 경우, 연약지반의 보강, 극한지지력의 증대 및 기초지반의 압밀을 가속화시키기 위한 목적으로 지난 수십 년간 폭넓게 적용되고 있다. 쇄석말뚝공법은 비교적 강성이 크고 압축성이 작은 쇄석 등을 이용하여 다짐말뚝을 형성, 연약지반을 개량하는 공법이지만 횡방향 구속압력이 충분하게 발휘되지 않는 지반에서는 팽창파괴(bulging failure)에 대한 저항이 없어 적용이 불가능하게 된다. 따라서 본 연구에서는 쇄석말뚝의 활용도를 높이기 위해 팽창파괴 및 전단파괴 등을 방지하여 침하량을 상당부분 억제시킬 수 있는 고강도 지오그리드 보강 쇄석말뚝공법을 개발하였다. 본 공법 개발을 위해 삼축압축시험을 통하여 치환율 및 구속압력에 따른 일반적인 쇄석말뚝의 거동특성을 우선 살펴보았다. 아울러 유한요소 해석을 통한 3차원 수치해석을 시행하여 지오그리드의 종류 및 지오그리드 보강심도변화에 따른 지오그리드 보강 쇄석말뚝공법의 거동특성 및 침하저감효과를 평가함으로써 지오그리드 보강 쇄석말뚝의 적용성을 평가해 보았다.

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쇄석다짐말뚝 주변지반의 지반정수산정을 위한 민감도 분석 (A Sensitivity Analysis for the Geotechnical Parameters Estimation of a Ground around a Granular Compaction Pile)

  • 한유식;최용규
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권12호
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    • pp.5-15
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    • 2015
  • 연약지반 개량목적으로 쇄석다짐말뚝에 대한 연구는 많이 진행되어 왔다. 하지만 이러한 연구들은 수치해석 및 실내모형실험을 토대로 도출해 낸 결과이며, 연성말뚝(기초의 강성이 작아 유연한 기초)의 벌징파괴에 대해 효율적으로 적용할 수 있는 방안에 대한 연구는 없는 실정이다. 이 연구는 SPT 시험의 N치로 추정된 지반물성치의 변화에 따른 쇄석다짐말뚝의 등단면 및 변단면의 하중-침하량 관계에 대한 민감도를 분석하였다. 정재하시험의 하중-침하량 결과에 기초하여 수치해석 시 지반에 대한 지반 물성치를 추정하였다. N치가 3이하인 매우 연약한 점토층의 탄성계수는 700~2000kPa, 푸아송비는 0.40~0.48의 값이 합리적인 것으로 판단되었다.

Analysis of axial compression performance of BFRRAC-filled square steel tubular column

  • Xianggang Zhang;Jixiang Niu;Wenlong Shen;Dapeng Deng;Yajun Huang
    • Steel and Composite Structures
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    • 제49권4호
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    • pp.457-471
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    • 2023
  • To make up for the performance weaknesses of recycled aggregate concrete (RAC), expand the application range of RAC, and alleviate the environmental problems caused by excessive exploitation of natural coarse aggregates (NCA), this study proposes a basalt fiber-reinforced recycled aggregate concrete (BFRRAC)-filled square steel tubular columns that combines two modification methods of steel tube and fiber, which may greatly enhance the mechanical properties of RAC. The axial compression performance for BFRRAC-filled square steel tubular columns was reported during this study. Seven specimens with different replacement ratios of recycled coarse aggregate (RCA), length-diameter ratios, along with basalt fiber (BF) contents were designed as well as fabricated for performing axial compression test. For each specimen, the whole failure process as well as mode of specimen were discovered, subsequently the load-axial displacement curve has obtained, after which the mechanical properties was explained. A finite element analysis model for specimens under axial compression was then established. Subsequently, based on this model, the factors affecting axial compression performance for BFRRAC-filled square steel tubes were extended and analyzed, after which the corresponding design suggestion was proposed. The results show that in the columns with length-diameter ratios of 5 and 8, bulging failure was presented, and the RAC was severely crushed at the bulging area of the specimen. The replacement ratio of RCA as well as BF content little affected specimen's peak load (less than 5%). As the content of BF enhanced from 0 kg/m3 to 4 kg/m3, the dissipation factor and ductility coefficients increased by 10.2% and 5.6%, respectively, with a wide range.

짧은 쇄석다짐말뚝(RAP)이 설치된 사질토지반의 응력변화 특성 (The Characteristics of Various Stress in Cohesionless Soil with the Rammed Aggregate Pier)

  • 천병식;김경민;김준호
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.1108-1117
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    • 2005
  • RAP(rammed aggregate pier) method which is intermediate foundation of deep and shallow foundation is used to improve the ground with high compaction energy. This method is widely spread around the world, but there are few examples and systemic researches for failure mechanism and bearing capacity of this method are not organized yet. In this paper, soil laboratory tests were carried out to evaluate the applicability of RAP method as the foundation of a structure. And the bearing capacity and the failure mechanism of RAP method were studied with respect to various relative densities(35%, 65%, 90%), diameters(45mm, 60mm) and lengths(20cm, 30cm, 40cm). As results, stress concentration ratio decreased as diameter of RAP was increasing or length of RAP was decreased or relative density was decreased. however these results were not always constant. because systematic interaction between relative density and diameter and length of RAP can affect stress concentration ratio, more studies on stress concentration ratio are needed throughout laboratory and field tests.

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Failure of lightweight aggregate concrete-filled steel tubular columns

  • Ghannam, Shehdeh;Jawad, Yahia Abdel;Hunaiti, Yasser
    • Steel and Composite Structures
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    • 제4권1호
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • Tests on steel tubular columns of square, rectangular and circular section filled with normal and lightweight aggregate concrete were conducted to investigate the failure modes of such composite columns. Thirty-six full scale columns filled with lightweight and normal weight aggregate concrete, eighteen specimens for each, were tested under axial loads. Nine hollow steel sections of similar specimens were also tested and results were compared to those of filled sections. The test results were illustrated by a number of load-deflection and axial deformation curves. The results showed that both types of filled columns failed due to overall buckling, while hollow steel columns failed due to bulging at their ends (local buckling). According to the above-mentioned results, and due to low specific gravity and thermal conductivity of the lightweight concrete the further interest should be concentrated in replacing the normal concrete by the lightweight aggregate concrete.