In this study, we carried out the finite element analysis for the screw of centrifuge that is the weakest part of the centrifuge for sewage management. Centrifugal force caused by rotation with velocity of 4000rpm was applied at the screw. Structural analysis was done with respect to the change of the ratio of blade pitch($R_P$), shaft diameter($R_D$) and extended hole($R_E$). When the area of circular hole is equal to that of extended holes, maximum equivalent stresses in the screw with circular and extended circular hole were compared. And then natural frequency analysis was executed for the same model. Three mode shapes were used to explain the vibration characteristics of each screw. Convergence study was accomplished fur more accurate results.
Pile Bridge Abutments constructed on a soft base are affected by a lateral flow. Laterl flow pressure acting on Pile is very difficult to calculate because of, interation of ground and Pile. So, it is different to estimate displacement of Pile Bridge Abutments. This paper studied about possibility of the displacement estimation of Pile Bridge Abutments by using the equivalent sheet pile wall theory that was Randolph proposed in 1981. Analysis program through using the SAGE CRISP that is FEM program. Analysis data used Centrifuge test results of Springman(1991), Bransby(1997) and Ellis(1997)'s paper. In conclusion, maxium displacement that is carried out by centrifuge test and numerical analysis has occured at the head of pile, as well as Maximum displacement of pile is closely similar. But the moment acting on pile of numerical analysis is under estimated compare to the centrifuge test. Through the comparative study, it is found that displacement estimation by equivalent sheet pile wall is in relatively good agreement with the results of centrifuge test.
An excavation with the depth of 32.7m will be constructed as a ventilation shaft in Shanghai metro Line 9. The excavation induced effect on a nearby undercrossing road in operation must be properly evaluated. A centrifuge model test was conducted to study the impact of deep excavation on this existing undercrossing. Detail simulation works are described in this paper. The excavation steps could be simulated in the no-stop state of centrifuge machine. And induced settlements of the undercrossing road in both parallel and vertical directions were analyzed. Protective partition cement soil piles were also simulated in the tests. Simulation test shows deep excavation has a great influence on undercrossing road and the partition pile can obviously deduce the influence.
This paper is research results of investigating the elastic settlement behavior of the coastal caisson structure built on the sandy deposit by comparing results of centrifuge model experiments and those of existing methods of estimating elastic settlement. Basic soil property tests such as specific gravity test, grain size distribution test and organic content test with disturbed soil sampled from the site were carried out. The centrifuge experiment of model satisfying the required design criteria was performed under 50 of artificial accelerated gravitational force condition. The Centrifuge model experimental results were compared and analyzed with the current methods of estimating settlement based on the elastic modulus obtained from the results of odeometer tests and empirical methods from literature reviews.
As the number of CFRD constructions increases, the necessity of an accurate assessment on its behavior also has been increasing accordingly. The performance of concrete faced rockfill dam (CFRD) under different water levels is greatly concerned by dam engineers and designers in the world. However, domestic research on CFRD design and construction has yet been insignificant. This study deals with three centrifuge model tests, mainly investigates the deformation of the concrete faced slabs with different face slab stiffness under different water levels. The prototype of a centrifugal model dam is half size of domestic CFRD dam. Detailed material preparation, model design, model set-up, model instrumentation and testing procedures are presented. In order to simulate the prototype concrete faced slab, three kinds of thin fiberglass plates with different thickness was adopted in the three model tests. The water level control facility was specially designed for this experiment to control the water level rise and drawdown during centrifuge flight. Although most of the results from the three model tests are satisfactory, it is also required that the centrifuge test results should be compared with those of numerical analysis and field measurements to analyze the centrifuge test results more in detail.
본 연구에서는 필댐을 위한 모니터링 기술에 적용할 수 있는 물리량으로 간극수압, 온도와 전기저항을 선정하였고, 이를 원심모형시험 상에서 계측할 수 있는 시스템을 구축하였다. 또한, 코아형 필댐 모형 단면을 설계하고, 코아죤에 취약부가 없는 정상적인 경우, 코아죤 하부에 부분적인 취약부가 발생한 경우, 코아죤 하부에 취약부가 커져서 상하류 사력죤이 연결되는 경우를 포함하여, 총 세 가지 모형을 제작하고, 원심모형시험을 수행하였다. 원심력장이 작용하는 조건에서, 담수시에 나타나는 침투 흐름의 변화에 따라 간극수압, 온도 및 전기저항의 변화를 모니터링하였다. 원심모형시험을 통하여, 간극수압, 온도 및 전기저항의 변화가 취약부 존재에 따라 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었고, 간극수압, 온도와 전기 저항이 필댐의 내부 취약부를 탐지하기 위한 모니터링 기술 개발에 적용될 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 원심모형시험을 이용한 국제공동연구인 LEAP-2017의 결과를 이용하여 액상화 수치모델의 거동에 대한 검증을 실시하였다. 동적원심모형시험은 Ottawa F-65모래로 수면 아래 조성된 경사각 5°의 지반에 1Hz 테이퍼형 사인파를 가진하여 시행되었다. 원심모형시험의 원형스케일로 모델링 된 수치해석 모델은 유한차분법을 이용한 2차원 및 3차원 해석을 시행하였다. 수치해석의 검증은 깊이별 가속도와 간극수압 시간이력, 잔류변위에 대해 이루어 졌다. 검증결과, 모든 모델에서 시험과 유사한 가속도 시간이력을 나타내었으나, 일부모델이 나타내는 간극수압의 변화는 시험결과와 차이를 나타내었다. 수치해석결과로 나타난 액상화 후 잔류변위는 원심모형시험 대비 매우 작은 크기로 확인되어, 이에 대해서는 추후 LEAP-2017에 참여한 다른 기관의 시험결과와 비교분석이 필요한 것으로 확인되었다.
본 연구에서는 비교적 높은 초기 유효응력을 가진 지반구조물의 액상화연구에 사용된 동적 원심모형실힘결과를 이용하여 유효응력모델검증에 관한 연구를 수행하였다. 원심모형 지반은 최대 유효응력 380kPa를 가진 충분히 포화된 느슨한 Nevada 모래 지반으로 구성되었으며, 수치해석에서는 1차원의 기둥형태로 가정하였다. 수치해석에 이용한 두 종류의 원심모형실험에서는 상당한 깊이(37m 및 22m)까지도 액상화가 발생하였으나, 깊이에 따른 액상화발생 경향은 경험적 액상화 평가방법과 상반된 결과를 보였다. 즉, 원심모형실험에서 계측된 과잉간극수압을 기준으로 해석하였을 때, 액상화는 모형지반의 윗부분에서 먼저 발생한 후 점차적으로 아랫부분으로 이동함을 알았다. 이와 같은 실험결과는 수치해석에서 비교적 잘 예측된 것으로 판단되었다 원심모형 지반의 초기 포화도와 원심력 증가에 따른 지반의 상대밀도 증가가 액상화모형실험의 수치해석에서 중요한 역할을 함을 알 수 있었다.
균일한 모래지반을 이용한 원심모형실험에서는 지표면근처에서 액상화가 발생한 후에 점차적으로 깊은 곳으로 전파되는 경향을 보였다. 이와 같은 현상은 실내실험에서 상재하중효과를 고려했을 때 관찰되는 액상화현상과 상반되는 것처럼 보인다. 그러나, 응력증가에 따른 모형지반의 상대밀도증가가 구속압증가에 따른 액상화저항감소를 상쇄시킨다. 이와 같은 응력증가에 따른 상대밀도증가는 실제 원심모형실험에서 발생하고 있으나, 모형지반성형법에서는 고려되고 있지 않다. 따라서, 본 논문에서는 원심모형실험에서 발생할 수 있는 상대밀도증가를 고려한 새로운 원심모형지반성형법을 제안하였다. 새로운 모형지반성형법은 액상화에 관한 $K_0$ 효과를 연구하는데 사용될 수 있으며, 본 연구에서는 수치해석방법을 이용하여 그 실용성을 증명하였다.
Korea is part of a region of low or moderate seismic zone in which few earthquakes have been monitored, so it is difficult to approve design ground motions and seismic responses on structures from response spectrum. In this study, a series of dynamic centrifuge model tests for demonstrating seismic amplification characteristics in soil-foundation-structure system were performed using electro-hydraulic shaking table mounted on the KOCED 5.0 m radius beam centrifuge at KAIST in Korea. The soil model were prepared by raining dry sand and $V_S$ profiles were determined by performing bender element tests before shaking. The foundation types used in this study are shallow embedded foundation and deep basement fixed on the bottom. Total 7 building structures were used and the response of building structures were compared with response spectrum from the acceleration records on surface.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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