Spatial cable systems can provide more transverse stiffness and torsional stiffness without sacrificing the vertical bearing capacity compared with conventional vertical cable systems, which is quite lucrative for long-span earth-anchored suspension bridges' development. Higher economy highlights the importance of refined form-finding analysis. Meanwhile, the internal connection between the lateral and vertical sags has not yet been specified. Given this, an analytic algorithm of form-finding for the earth-anchored suspension bridge with spatial cables is proposed in this paper. Through the geometric compatibility condition and mechanical equilibrium condition, the expressions for cable segment, the recurrence relationship between catenary parameters and control equations of spatial cable are established. Additionally, the nonlinear general reduced gradient method is introduced into fast and high-precision numerical analysis. Furthermore, the analytic expression of the lateral and vertical sags is deduced and discussed. This is very significant for the space design above the bridge deck and the optimization of the sag-to-span ratio in the preliminary design stage of the bridge. Finally, the proposed method is verified with the aid of two examples, one being an operational self-anchored suspension bridge (with spatial cables and a 260 m main span), and the other being an earth-anchored suspension bridge under design (with spatial cables and a 500 m main span). The necessity of an iterative calculation for hanger tensions on earth-anchored suspension bridges is confirmed. It is further concluded that the main cable and their connected hangers are in very close inclined planes.
FRP-concrete interfacial mechanical properties determine the strengthening effect of RC beams strengthened with FRP. In this paper, the model experiments were carried out with eight specimens to study the failure modes and the strengthening effect of RC beams strengthened with FRP. Then a theoretical model based on interfacial performances was proposed and interfacial mechanical behaviors were studied. Finite element analysis confirmed the theoretical results. The results showed that RC beams strengthened with FRP had three loading stages and that the FRP strengthening effects were mainly exerted in the Stage III after the yielding of steel bars, including the improvement of the bearing capacity, the decreased ultimate deformation due to the sudden failure of FRP and the improvement of stiffness in this stage. The mechanical formulae of the interfacial shear stress and FRP stress were established and the key influence factors included FRP length, interfacial bond-slip parameter, FRP thickness, etc. According to the theoretical analysis and experimental data, the calculation methods of interfacial shear stress at FRP end and FRP strain at midspan were proposed. When FRP bonding length was shorter, interfacial shear stress at FRP end was larger that led to concrete cover peeling failure. When FRP was longer, FRP reached the ultimate strain and the fracture failure of FRP occurred. The theoretical results were well consistent with the experimental data.
EPS is increasingly used as a filling material in soft ground. The beneficial effects of the use of EPS derive from minimizing the stress increment, which, in turn, increases the bearing capacity and reduces the settlement. EPS can also be used as a backfill material for retaining walls and abutments to reduce the horizontal earth pressure. However, there is no rational application for the selection of the EPS fill which is essential to the selection of the filling configuration and the settlement calculation. In this paper, therefore, the nonlinear numerical model developed from the results of triaxial compression tests is applied to the construction of EPS and verified through the comparison between the prediction and in-situ measurements.
Kim, Hongtaek;Lee, Jungjae;Chung, Jongmin;Yoon, Changjin
Journal of the Korean GEO-environmental Society
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v.10
no.7
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pp.159-165
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2009
The Strain Wedge Model is useful method for horizontal bearing capacity calculation considering interaction of pile and ground deformation. However, application case of the Strain Wedge Model is rare and the strain wedge model of plenty of verification is needed on multi layered ground in Korea. In this present study, to conduct laboratory model test and numerical analysis for verification of Strain Wedge Model, adapt model that could describe the interaction of pile and ground deformation on multi layered ground. In model test, it was performed to estimate the behavior characteristics on pile under lateral load and to analyze the relationship between load and deformation. In addition, it was fulfilled to measure the skin friction on pile using strain gauge and to decide the ground passive resistance wedge using skin friction. Numerical analysis was performed to verify laboratory model test results.
Kim, Hyeon-Tae;Kim, Daehyeon;Lim, Jae-Choon;Park, Kyung-Ho;Lee, Ik-Hyo
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.16
no.12
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pp.8128-8139
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2015
Recently, the necessity of developing the load and resistance factor design(LRFD) for soft ground improvement method has been raised, since the limit state design is requested as international technical standard for the foundation of structures. In this study, to develop LRFD codes for foundation structures in Korea, target reliability index and resistance factor for static bearing capacity of driven steel pipe piles were calibrated in the framework of reliability theory. The 16 data(in Gwangyang) and the 57 data(Korea Institute of Construction Technology, 2008) sets of static load test and soil property tests conducted in the whole domestic area were collected along with available subsurface investigation results. The resistance bias factors were evaluated for the tow static design methods by comparing the representative measured bearing capacities with the expected design values. Reliability analysis was performed by two types of advanced methods : the First Order Reliability Method (FORM), and the Monte Carlo Simulation (MCS) method using resistance bias factor statistics. As a result, when target reliability indices of the driven pipe pile were selected as 2.0, 2.33, 2.5, resistance factor of two design methods for SPT N at pile tip less than 50 were evaluated as 0.611~0.684, 0.537~0.821 respectively, and STP N at pile tip more than 50 were evaluated as 0.545~0.608, 0.643~0.749 respectively. The result from this research will be useful for developing various foundations and soil structures under LRFD.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.19
no.1
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pp.56-62
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2018
In this study, an artificially formed Gap graded soil, designed to increase its shear strength, was analyzed to determine the strength parameters through direct shear tests. Uniform and fine grain size samples were compared to the Gap graded soil to investigate the increase in the shear strength. Plate loading tests were conducted using 13mm and 19mm aggregates to confirm the reproducibility of the strength enhanced samples for site application. This test confirmed that the particle size ratio and the internal friction angle are correlated to the shear strength, and the shear resistance angle significantly increased in the specific particle size ratio range. The calculation of the ultimate bearing capacity by the plate load test demonstrated that the grain size adjustment method greatly influences the strength increase rate. Therefore, the findings were verified and it was confirmed that a high shear strength is achievable despite the existence of a poor particle size distribution.
The purpose of this study is to investigate factors that affect corporate CEOs' tax avoidance, ultimately helping find how to fundamentally prevent the avoidance, establish a tax system that ensures tax payers' compliance and revise tax laws and regulations in a positive way. For the purpose, this researcher surveyed corporate CEOs with a questionnaire that contained many questions of various types, which was developed based on previous studies. Findings of the study can be summarized as follows. Main factors affecting tax avoidance were the application of tax provisions, the ability to understand tax laws and the expectation of tax avoidance. The more corporate CEOs' were influenced by the first and the third factors, the higher their propensity for tax avoidance was. On the contrast, corporate CEOs were lower in propensity for tax avoidance when they were more able to understand tax laws. Regarding the three factors' relative influences, tax avoidance was most affected by the expectation of tax avoidance, followed by the ability to understand tax laws and the application of tax provisions in order. Meanwhile, a multi-regression analysis using the sequential deletion technique showed that tax avoidance were affected by the application of tax provisions and the expectation of tax avoidance and that tax avoidance was most influenced by the application of tax provisions, followed by the expectation of tax avoidance. These findings indicate that the degree of corporate CEOs' tax avoidance may vary depending on social and environmental changes that their business face. Meanwhile, positive factors such as tax-bearing capacity and the procedure of tax calculation and negative factors such as management ethics and tax authorities' regulation are all thought to be not helping prevent tax avoidance.
An analytical procedure for calculating the failure load of a V-shaped rock notch under two-dimensional stress conditions was developed based on the slip-line plastic analysis method. The key idea utilized in the development is the fact that the α-line, one of the slip-lines, extends from the rock notch surface to the horizontal surface outside the notch when the rock around the notch is in the plastic state, and that there exists an invariant which is constant along the α-line. Since the stress boundary condition of the horizontal surface outside the rock notch is known, it is possible to calculate the normal and shear stresses acting on the rock notch surface by solving the invariant equation. The notch failure load exerted by the wedge was calculated using the calculated stress components for the notch surface. Rock notch failure analysis was performed by applying the developed analytical procedure. The analysis results show that the failure load of the rock notch increases with exponential nonlinearity as the angle of the notch and the friction of the notch surface increase. The analytical procedure developed in this study is expected to have applications to the study of fracture initiation in rocks through wedge-shaped notch formation, calculation of bearing capacity of the rock foundation, and stability analysis of rock slopes and circular tunnels.
Kim, Byoung-Il;Bong, Tae-Ho;Han, Jin-Tae;Jang, Young-Eun
Journal of the Korean Geosynthetics Society
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v.17
no.3
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pp.1-8
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2018
Sand compaction pile (SCP) is a ground improvement method which is used to secure the stability of the soft ground by using a type of replacement pile filled with coarse grained material. The behavior characteristics of the SCP, which is frequently used for improving both the onshore and offshore ground, is governed by the ground condition, the installation method, and replacement ratio. Therefore, the stability of the SCP in terms of the bearing capacity and displacement needs to be evaluated considering both the design values and in-situ conditions of construction site. In this study, numerical analysis is carried out based on the conditions of 00 revetment construction site in South Korea where unexpected displacement occurred during construction of SCP. Based on the analysis results, the displacement of the revetment structure according to the replacement ratio of the SCP was compared to the result calculated from design formulas. The results showed that the lateral displacement can be exceeded the reference value from proposed criteria regardless of increased replacement ratio of SPC. It is also confirmed that the behavior of the structure according to the replacement ratio of SPC in not reflected in the existing calculation methods. Therefore, the stability of the SCP composite ground should be examined through the site inspection after the SCP construction.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.25
no.6
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pp.76-83
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2021
This study examines the bending behavior of lap-spliced ultra-high-strength fiber-reinforced concrete members and evaluates the safety of the design codes for ultra-high-strength fiber-reinforced concrete structures. An experiment on a total of six beams was performed. The main variables were the fiber-inclusion and the lap-spliced length at the center of the beams. The steel fibers in a volume fraction of 2% were used, and the lap-splice lengths were determined to be 8db and 16db. As a result of the test, the specimens not reinforced with fiber lost abrupt load-bearing capacity at the lap region and did not experience yielding of the reinforcing bar. In the case of fiber-reinforced concrete, if a lap-splice length of 16db is secured, the yielding of the main reinforcing bar can be experienced, and appropriate flexural strength can be expressed. Based on the experimental results of this study, as a result of reviewing the lap-splice length calculation formulas of the current design standards and the ultra-high-strength concrete structural design recommendations, it was found that all of them were evaluated conservatively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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