최근 고속전철의 자갈도상에 대한 대안으로 콘크리트 슬래브궤도가 도입되어 고속전철 신규노선에 시공되고 있다. 콘크리트 슬래브궤도는 자갈도상에 비해 내구성, 유지관리 측면에서의 경제성, 열차운행의 안정성 등의 측면에서 우위에 있지만, 우수 및 지하수로 인한 노반강성의 저하, 연약한 원지반의 침하 등으로 인한 슬래브궤도의 처짐은 열차안정성에 치명적인 결함이 된다. 본 연구에서는 슬래브궤도의 처짐 지표로서 슬래브궤도의 휨강성을 설정하고, 슬래브궤도의 휨강성을 2차원 영상으로 표현할 수 있는 FRACTAL (Flexural-Rigidity Assessment of Concrete Tracks by Antisymmetric Lamb Waves) 기법이라는 비파괴 탄성파 기법을 제안하였다. 이론적 근거 확보를 위하여 콘크리트 슬래브궤도에서의 탄성파 시험을 수치해석적으로 모사하여 영향인자 연구를 수행하였고, FRACTAL 기법의 적용성 평가를 위하여 실제 고속전철 슬래브궤도에 적용하여 보았다. 그리고 FRACTAL 시험측선과 동일 측선에서 Impulse-Response 기법과 인접지반에서 전기비저항시험을 수행하여, FRACTAL 기법의 신뢰성을 검증하였다.
점토 지반 위에 상부 구조물이 축조되면 지반의 성질, 하중의 종류와 크기 등에 따라 즉각적인 침하가 생기고 어떤 형태의 접지압 분포가 이루어진다. 그러나 이후 시간의 경과와 더불어 2차적인 압밀침하가 추가되면 상부구조의 휨 강성 때문에 이 2차적인 추가 곡률에 대한 저항이 있다. 따라서 접지압 분포에 변화가 있게 되고 이 접지압 분포의 변화 때문에 압밀침하가 달라지며 압밀침하가 달라지면 다시 접지압 분포에 변화가 있게 되고 다시 압밀침하가 변하는 등의 하부지반과 상부구조와의 상호작용을 압밀침하가 끝날 때까지 계속하므로 지반 압밀 문제를 선형적으로 규명할 수 없다. 이 연구에서는 유한요소법으로 이 비선형 상호작용 문제의 근사적인 해석법을 시도하고 있다.
그린월 공법은 독립식 콘크리트 보형식의 옹벽으로, 전, 후면 가로보와 세로 방향으로 버팀보를 연속적으로 쌓아 올려 내부에 다짐성토를 시행함으로써 구조체가 일체 거동하도록 강성벽체(rigid body)를 형성시키는 옹벽 구조물이다. 최근의 그린월공사는 원지반 절취량을 최소화 할 수 있다는 장점으로 절토 공사현장에 다양하게 적용되고 있으며, 주로 앵커 및 쏘일네일 등과 함께 시공하는 추세이다. 이처럼 그린월과 함께 쏘일네일이 시공되는 경우에는 전면벽체의 강성이 크기 때문에 연성전면벽체의 경우 보다 전체 시스템의 안정성 증대가 예상되나 실제 설계에서는 이를 반영하지 않고 쏘일네일만 설계하므로 비경제적인 요소가 많은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 그린월과 같은 강성전면벽체와 쏘일네일 공법이 함께 시공되는 경우에 대하여 강성전면벽체로 인한 전체 시스템의 안정성 증대효과를 평가해 보았다. 본 연구에서는 전면벽체의 강성변화에 따른 전체 시스템의 안정성 증대효과를 평가하기 위하여 실내모형실험을 수행하였으며, 한계평형해석을 시행하여 그린월과 같은 전면벽체의 강성이 전체 활동에 대한 안전율에 미치는 영향을 평가하였다.
When the centers of mass and stiffness of a building do not coincide, the structure experiences torsional responses. Such systems can consist of the underlying soil and the super-structure. The underlying soil may modify the earthquake input motion and change structural responses. Specific effects of the input motion shall also not be ignored. In this study, seismic demands of asymmetric buildings considering soil-structure interaction (SSI) under near-fault ground motions are evaluated. The building is modeled as an idealized single-story structure. The soil beneath the building is modeled by non-linear finite elements in the two states of loose and dense sands both compared with the fixed-base state. The infinite boundary conditions are modelled using viscous boundary elements. The effects of traditional and yield displacement-based (YDB) approaches of strength and stiffness distributions are considered on seismic demands. In the YDB approach, the stiffness considered in seismic design depends on the strength. The results show that the decrease in the base shear considering soft soil induced SSI when the YDB approach is assumed results only in the center of rigidity to control torsional responses. However, for fixed-base structures and those on dense soils both centers of strength and rigidity are controlling.
Park, Eun Ho;Jung, Jongil;Oh, Suyeon;Evenson, Paul
Journal of Astronomy and Space Sciences
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제35권4호
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pp.219-225
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2018
Cosmic rays are ions that move at relativistic speeds. They generate secondary cosmic rays by successive collisions with atmospheric particles, and then, the secondary particles reach the ground. The secondary particles are mainly neutrons and muons, and the neutrons are observed by the ground neutron monitor. This study compared the diurnal variation in cosmic ray intensity obtained via harmonic analysis and that obtained through the pile-up method, which was examined in a previous study. In addition, we analyzed the maximum phase of the diurnal variation using four neutron monitors with a cutoff rigidity below approximately 6 GV, located at similar longitudes to the Oulu and Rome neutron monitors. Expanding the data of solar cycles 20-24, we examined the time of the maximum cosmic ray intensity, that is, the maximum phase regarding the solar cyclic modulation. During solar cycles 20-24, the maximum phase derived by harmonic analysis showed no significant difference with that derived by the pile-up method. Thus, the pile-up method, a relatively straightforward process to analyze diurnal variation, could replace the complex harmonic analysis. In addition, the maximum phase at six neutron monitors shows the 22-year cyclic variation very clearly. The maximum phase tends to appear earlier and increase the width of the variation in solar cycles as the cutoff rigidity increases.
대나무의 휨 강성이 지지력 증대에 미치는 영향을 평가하기 위해서는 대나무 망 구조체의 역학적 특성에 대한 시험이 필요하나, 현재까지 이러한 시험을 실시할 수 있는 장치는 개발되어 있지 않은 상태이다. 이에 본 연구를 통하여 대나무 망 구조체의 응력-변위 거동특성을 시험할 수 있는 장치를 개발하였으며, 대나무 망 구조제의 역학적 특성시험과 장비별 접지압과의 비교를 통해 대나무 망으로 보강한 지반에서 시공중 변위가 고려된 최소 복토두께 산정에 대하여 분석하였다.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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제11권1호
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pp.45-58
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2017
Recent investigations have pointed out that current code provisions specifying that the stiffness of reinforced concrete elements is strength independent, and therefore can be estimated prior to any strength assignment, is incorrect. A strength allocation strategy, suitable for preliminary structural design of medium height wall-frame dual systems, is presented for allocating strength in such buildings and estimating the dependable rigidities. The design process may be implemented by either the approximate continuous approach or the stiffness matrix method. It is based on the concept of the inelastic equivalent single-degree-of-freedom system which, the last few years, has been used to implement the performance based seismic design. The aforesaid strategy may also be used to determine structural configurations of minimum rotation distortion. It is shown that when the location of the modal centre of rigidity, as described in author's recent papers, is within a close distance from the mass axis the torsional response is mitigated. The methodology is illustrated in ten story building configurations, whose torsional response is examined under the ground motion of Kobe 1995, component KJM000.
In order to obtain more reliable data for the information on the ground, a new site Investigation method is proposed, in which seismic waves (S-waves) generated by the Swedish Ram Sounding Test (SRS) are used. It is indicated that the energy transferred from the hammer to the rod in SRS's is much more stable, compared to SPT's. A series of SRS with measurements of seismic waves at the ground surface were carried out to clarify the characteristics of seismic wave propagation in the ground. As the results of comparison between seismic S-wave amplitudes and $N_d$ (blow count for 20 cm penetration in SRS), it was found that amplitudes of S-waves generated by SRS correlate well with $N_d$. The amplitude of the S-wave is thought to be more adequate parameter for the soil strength and rigidity than $N_d$.
본(本) 연구(硏究)는 굴착에 따른 지반심하(地盤沈下)와 벽변형(壁變形)의 관계를 규명하고자 느슨한 모래 지반(地盤)에서 앵커로 지지(支持)된 널말뚝의 모형실험(模型實險)을 한 것이다. 실험(實驗)에 고려된 요소로는 널말뚝의 하단구속(下端狗束), 앵커의 경사각(傾斜角), 널말뚝의 강성(剛性), 굴착단계(段階)이며 실험결과(實驗結果)는 기존의 이론(理論)과 버팀대로지지(支持)된 토류벽(土留壁)의 현장계측결과(現場計測結果)와 비교되었다. 분석결과(分析結果)는 일단(一段)의 앵커로 지지(支持)된 널말뚝의 지반침하(地盤沈下)를 예상하는 데에 이용될 수 있는 회귀식(回歸式)으로 나타냈고, 굴착으로 인한 벽변형(壁變形)과 지반침하(地盤沈下)는 굴착변의 지지방법(支持方法)에 따라 차이가 크다는 것을 확인하였다.
응력은 비가시 물리량이므로, 지반 내부에서 이를 측정하기 위해서는 토압계가 필요하다. 기존의 스트레인 게이지 기반 토압계는 큰 강성을 가지며, 이는 지반 내부 응력을 교란시켜 토압 측정의 정확성에 영향을 준다. 박막형 압전센서는 얇고 유연하므로, 이를 활용할 경우 지반 내부 응력의 교란을 최소화하여 지중응력을 측정할 수 있다. 본 연구에서는 박막형 압전 센서를 활용하여 지반 내부의 응력을 측정하기 위한 시스템을 구축하였다. 박막형 압전 센서를 교정하기 위한 챔버를 제작하여 사질토 지반 내부에 매설된 박막형 압전 센서의 측정 변동성과 센서의 감지 영역에 부착된 퍽으로 인한 측정 토압의 재현성 향상을 반복실험을 통해 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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