• 제목/요약/키워드: laboratory model tests

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국내 철도 노반 흙재료의 반복재하에 따른 영구변형 발생 특성 및 상관성 분석 (Characteristic Analysis of Permanent Deformation in Railway Track Soil Subgrade Using Cyclic Triaxial Compression Tests)

  • 박재범;최찬용;김대성;조호진;임유진
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.64-75
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    • 2017
  • 철도궤도 상부 흙노반은 궤광으로부터 전달된 열차하중을 지지하고 분산하는 기능을 갖는다. 성토체의 일반적인 흙노반은 흙재료를 다짐하여 조성하며 차량 반복하중에 의해 공용중 잔류침하가 발생하는 데 일정부분 기여한다. 흙노반의 잔류침하는 회복불가능한 영구변형이어서 궤도틀림 등 궤도 안전성을 크게 저하시킨다. 그럼에도 불구하고 현재까지 흙노반재료에 대한 역학적 시험을 바탕으로 합리적인 잔류침하 관리기준이 제시된 바 없다. 반면에 흙노반의 현장관리 및 판정기준은 강성평가 또는 현장들밀도시험에 의해서만 이루어지고 있어 불합리하다. 본 연구에서는 흙노반이 경험하는 전단응력비(${\tau}/{\tau}_f$)와 구속압(${\sigma}_3$)을 수치해석을 통해 구하고 이를 반영한 실내 흙노반 영구변형시험방법을 제시하였다. 제시된 시험방법을 이용하여 대표적인 철도건설현장 흙노반 재료로 만든 다짐시편에 대하여 반복삼축시험을 실시하였으며 이로부터 향후 잔류침하의 추정에 활용할 수 있는 기본 영구변형예측모델 모델계수를 구속압 및 전단응력비 수준별로 제시할 수 있었다.

압력에 따른 균열 간극변화와 수리전도도 변화 관찰 (The Changes of Aperture Variation and Hydraulic Conductivity for Compression Variability)

  • 채병곤;이철우;정교철;김용제
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제8권4호
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    • pp.1-11
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    • 2003
  • 압축력의 변화에 따른 균열 간극변화 양상을 측정하고 간극변화와 수리전도도와의 관계를 파악하기 위해 이 연구에서는 다섯 단계의 수직 일축압축력을 균열면에 연속적으로 가하면서 고해상도의 공초점 레이저 스캔 현미경 (confocal laser scanning microscope; CLSM)을 이용하여 간극의 크기를 측정하고 디지털 이미지를 획득하였다. 기존의 연구들과는 달리 이 연구의 측정방법은 압력변화에 대한 동일시료 간극의 반응을 연속적으로 파악할 수 있는 점이 특징이다. 측정결과는 간극크기가 일정하지 않은 불평탄한 균열형태를 매우 잘 나타내었다. 균열 조도(roughness)로 인해 압력에 따른 간극 변화량은 일정하지 않고 부분마다 다름을 보였다. 각 압력단계에서 간극변화에 따른 투수성 변화양상을 파악하고자 실내투수시험을 병행하여 실시한 결과, 각 압력단계에서의 투수성 변화도 일정한 감소율을 나타내지 않고 간극 변화율이 크더라도 투수율은 오히려 작은 경우도 관찰되었다. 현미경을 통해 측정한 물리적 간극과 실제 유체유동 경로가 되는 수리간극의 크기 차이를 파악하기 위해 계산을 한 결과, 미미한 갈이지만 물리적 간극보다 작은 크기의 수리간극이 구해졌다. 또한, 실내투수시험 결과를 이용하여 구한 투수계수는 삼승법칙을 따르지 않는 것으로 드러났으며, 이러한 사실들은 균열 양쪽이 서로 평행하지 않고 불평탄한 양상을 가짐을 의미하는 것으로서, 현미경을 통해 직접 관찰한 간극양상과 잘 일치하는 것이다.

좌골신경통 백서모델에서 침치료의 효과: 체계적 문헌고찰 및 메타분석 (Effect of Acupuncture on Sciatica in Rat Models: Systematic Review and Meta-analysis)

  • 윤예지;김수전;조재흥;김고운;송미연
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.79-93
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    • 2020
  • Objectives While sciatic neuropathy is one of the common symptoms which have the lifetime incidence of 13~40%, still there is no consensus about the standardized and the most effective conservative treatment. In addition, the importance of systematic review and meta-analysis of preclinical are growing as they could suggest possible effective treatment strategy for future studies. Therefore, we conducted systematic review and meta-analysis to estimate analgesic effect of acupuncture on sciatica in rat models. Methods Systematic search was conducted for all controlled comparative preclinical trials which assessed analgesic effect of acupuncture in sciatica rat models. Database of PubMed, EMBASE, Web of Science, CNKI and 6 Korean databases were used. The primary outcome was pain, which is evaluated by stimulus behavior tests in rat models. We assessed the methodological quality with Systematic Review Centre for Laboratory Animal Experimentation's risk of bias tool. RevMan 5.3 was used for meta-analysis and subgroup analysis was conducted according to treatment site, acupuncture point, treatment period and frequency used in electroacupuncture. Results 14 studies were finally included following our inclusion criteria. The data from meta-analysis indicated that the acupuncture significantly improved the result values of behavior tests for pain evaluation, compared to no-treatment control group in animal models (standardized mean difference=4.43, 95% confidence interval 3.16 to 5.69, Z=6.84, p<0.00001; χ2=68.02, p<0.00001; I2=82%). The results of subgroup analysis indicate that acupuncture treatment of unilateral site, distal acupoints, longer treatment period and applying 2/100 Hz frequency in electroacupuncture could be more effective. Conclusions Systematic review and meta-analysis of animal studies are getting important for the future clinical studies and the improvement of heatlh care. Therefore the results of the study would provide evidence and better design for the forthcoming studies.

굴진면 천단 및 수평보강에 따른 굴진면 전후의 종방향 아칭 특성 (Longitudinal Arching Characteristics Around the Face of a Soil-Tunnel with Crown and Face-Reinforcement)

  • 권오엽;최용기;이상덕;김영근
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권9호
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    • pp.133-144
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    • 2004
  • NATM터널 시공 중 강관이나 FRP관을 이용하여 터널 막장을 선행보강하는 방법은 RPUM이나 UAM 등으로 알려져 있으며, 얕은 터널 및 연약지반내 터널 굴착 시 굴진면의 안정성을 확보해주거나 지반 침하를 감소시켜주는 역할을 한다. 특히 굴진지반이 연약하여 자립이 어려운 경우 최근에는 굴진면 천단뿐 아니라 굴진면 수평보강을 실시하여 굴착에 따른 터널안정을 확보하게 된다. 일반적으로 터널굴착이 진행됨에 따라 굴진면 전후에는 종방향 아칭현상이 발생하며 이는 NATM 터널 지보재 작용원리의 근간이 된다. 따라서 터널 천단과 굴진면 수평보강을 실시하는 경우도 굴진에 따른 종방향 아칭의 관점에서 해석되어야 하나 이에 대한 연구는 현재까지 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 토사터널 굴진면에 RPUM(천단보강)이나 굴진면 수평보강이 실시된 경우, 종방향 아칭특성을 2차원 실내시험을 통해 살펴보았다. 실험결과, 연직토압의 변화를 토대로 한 종방향아칭 영향범위는 무보강의 경우 굴진면 전${\cdot}$후방으로 각각 2.5D와 1.5D(D는 터널직경), 천단보강 및 수평보강의 경우 2.0D와 1.5D, 천단과 수평보강이 동시에 적용된 경우는 2.0D와 1.0D까지로 측정되어 굴진면 보강에 따라 아칭의 영향범위가 감소함을 알 수 있었다. 반면 연직토압의 변화량은 굴진면 보강에 따라 증가하는 것으로 나타나 역학적으로 천단 및 수평보강재가 터널의 안정에 중요한 역할을 하고 있는 것으로 판단된다.

강판형교에서의 효율적인 결함검출을 위한 AE기법의 적용 (An Effective Application of AE Technique for the Detection of Defects in Steel Girder Bridges)

  • 김상효;윤동진;이상호;김형석;박영진
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권3호통권32호
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    • pp.287-300
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    • 1997
  • 본 연구에서는 음향방출기술을 적용한 실내모형실험을 통하여 강판형교의 피로 취약부위에서의 결함을 효과적으로 검출할 수 있는 AE기법을 제시하였다. 잔존수명의 산정에 의해 부재간의 상대적인 취약도를 비교 분석하면 교량의 안전점검시 점검대상의 우선순위와 범위를 결정할 수 있어 보다 효율적인 AE기술의 적용이 가능함을 알 수 있었다. 경제적이고 효율적인 AE기술의 적용을 연구하기 위하여 실시한 실험을 통한 주파수 분석 결과 차량통행시 잡음은 100~200 kHz사이에 집중되었고 균열에서의 AE신호는 400~500kHz 사이에 편중됨을 알았다. 따라서 R30 센서가 강판형교의 결함검출에 적합한 센서라고 판단되었다. 균열을 도입하여 실험한 결과 모의 AE발생원에 의해 결정된 위치 표정방법이 실제 균열이 발생할 때에도 잘 적용되며, 하중의 증가와 균열의 진전길이 등을 AE신호의 발생빈도와 비교한 결과 거의 선형적으로 비례함이 밝혀졌다. 그리고. 강교량과 같은 대형구조물에 적합한 경제적이고 효율적인 위치표정방법도 실험을 통하여 검증하였다.

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지반침투모형시험에 의한 시멘트그라우트의 주입성능 분석 (Analysis of Injection Efficiency for Cement Grouts by Model Test of Permeation in Soil)

  • 송영수;임희대;최동남
    • 자원환경지질
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    • 제43권2호
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    • pp.177-184
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    • 2010
  • 시멘트 그라우트가 지반의 차수목적으로 사용될 경우 유동성, 입경 및 블리딩이 중요한 역할을 한다. 이들의 성질을 결정하는 가장 중요한 요소 중의 하나는 그라우트의 물시멘트비이며, 지반침투성능을 개선하기 위해서 보통포틀랜드 시멘트 외에 평균입경이 작은 마이크로 시멘트를 사용하고 있다. 또한, 주입효과는 지반조건뿐만 아니라 배합비 및 시멘트의 입경에 따라 좌우된다. 주입에 의한 침투효과를 평가하는 방법으로서는 실제 지반에서 시험 주입하는 것이 가장 확실한 방법이지만 이와 같은 시험주입은 많은 경비와 시간을 필요로 한다. 때문에 주입의 적합여부나 침투효과를 대략적으로 파악하기 위한 간단하고 실용적인 시험방법이 필요하게 된다. 우리나라의 경우 아직 실내에서 그라우트 주입을 재현할 수 있는 기준 및 장비가 전혀 없는 실정이다. 본 연구에서는 실내에서 여러 가지 그라우트의 주입을 일정하게 재현할 수 있는 가압침투주입장치를 개발하였으며 공시체 제작의 표준을 마련하였다. 가압침투주입시힘을 실시하여 자료를 분석한 결과 침투성능은 물시멘트비가 증가할수록 선형적으로 증가하였으며 재료의 평균입경이 작을수록 침투성능이 개선되었다. 또한 마이크로 시멘트인 마이셈 8000과 초미분말 시멘트인 콜로이드 슈퍼 시멘트의 침투성능을 비교한 결과 평균입경이 상대적으로 작은 콜로이드 슈퍼 시멘트가 침투성능이 좋은 것으로 나타났다.

유리단 국소의치에서 Suprabulge Clasp와 Infrabulge Clasp가 지대치 동요에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of Suprabulge Clasp and Infrabulge Clasp on the Mobility of Abutment Teeth for Distal Extension Removable Partial Dentures)

  • 임순호
    • 대한치과보철학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.39-45
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    • 1981
  • Distal-extension removable partial dentures have long been implicated in the increase in mobility and the destruction of the supporting structures of the primary abutment teeth. Various clasping systems have traditionally been used to retain distal extension removable partial dentures, and other designs have been proposed to minimize torquing forces on the abutment teeth. Most recent studies investigating the effects of removable partial dentures on abutment teeth have been performed in it laboratory setting. Results obtained from in vitro research have given dentists insight into removable partial denture design, but laboratory test model cannot be constructed that simulates actual functional or parafunctiona1 movements and forces. The purpose of this study was to clinically evaluate the degree of tooth mobility produced by two clasping systems (suprabulge type and infrabulge type) used for distal extension removable partial dentures. Akers clasp and R.P.I. system were selected for the evaluation, and four patients required a distal extension removable partial denture on the mandibular arch were selected for participation in the study. Two partial dentures were constructed in the same condition expect the design of clasp. All abutments in the study were mandibular first or second premolars. Measurements of mobility were made with a research tool designed by $M\"{u}hlemann$. This instrument, periodontometer, measures tooth mobility in the mouth by means of a dial gauge accurated to 0.01mm when the tooth is stressed with a force meter. Lingual and buccal deflection of abutment tooth was measured using buccal and lingual pressure. The amount of force applied was 500gm. Tooth mobility tests were made at four key stages; 1. Before insertion of the first removable partial denture, baseline mobility was establsihed. 2. After wearing of the first prosthesis, measurement was made at weekly intervals for 4 weeks. 3. The removable partial denture was then taken from the patient, and tooth mobility was measured again at weekly intervals until the patient's established baseline mobility had returned. 4. The second prosthesis of different clasp design was worn for a month and evaluated in the same manner as the first. The sequence of placement of clasping system was alternated between patients. The following results were obtained from this study; 1. The mobility of abutment tooth increased during the initial stage of wear and returned to baseline mobility after removal of removable partial dentures. 2. The mobility of abutment tooth showed no difference between Akers clasp and I-bar clasp during the 4-week test period. 3. All teeth tested showed greater mobility toward the buccal than the lingual direction.

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Ridge and field tile aerodynamics for a low-rise building: a full-scale study

  • Tecle, Amanuel;Bitsuamlak, Girma T.;Suskawang, Nakin;Chowdury, Arindam Gan;Fuez, Serge
    • Wind and Structures
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    • 제16권4호
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    • pp.301-322
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    • 2013
  • Recent major post-hurricane damage assessments in the United States have reported that the most common damages result from the loss of building roof coverings and subsequent wind driven rain intrusion. In an effort to look further into this problem, this paper presents a full-scale (Wall of Wind --WoW--) investigation of external and underneath wind pressures on roof tiles installed on a low-rise building model with various gable roofs. The optimal dimensions for the low-rise building that was tested with the WOW are 2.74 m (9 ft) long, 2.13 m (7 ft) wide, and 2.13 m (7 ft) high. The building is tested with interchangeable gable roofs at three different slopes (2:12; 5:12 and 7:12). The field tiles of these gable roofs are considered with three different tile profiles namely high (HP), medium (MP), and low profiles (LP) in accordance with Florida practice. For the ridge, two different types namely rounded and three-sided tiles were considered. The effect of weather block on the "underneath" pressure that develops between the tiles and the roof deck was also examined. These tests revealed the following: high pressure coefficients for the ridge tile compared to the field tiles, including those located at the corners; considerably higher pressure on the gable end ridge tiles compared to ridge tiles at the middle of the ridge line; and marginally higher pressure on barrel type tiles compared to the three-sided ridge tiles. The weather blocking of clay tiles, while useful in preventing water intrusion, it doesn't have significant effect on the wind loads of the field tiles. The case with weather blocking produces positive mean underneath pressure on the field tiles on the windward side thus reducing the net pressures on the windward surface of the roof. On the leeward side, reductions in net pressure to a non-significant level were observed due to the opposite direction of the internal and external pressures. The effect of the weather blocking on the external pressure on the ridge tile was negligible.

연약한 실트지반과 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반의 지지력 결정에 관한 연구 (A Study on the Determination of Bearing Capacity of Soft Silty Ground and Polluted Silty Ground with Wastewater and Factory Waste Oil)

  • 안종필;박상범
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.5-13
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    • 2008
  • 연약한 실트지반(ML)과 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반($ML_p$)에 실내모형실험을 실시하여 오염물질의 증가에 따른 지지력값의 변화 등에 대한 실제의 적용성을 기존의 연구결과와 비교 분석하였다. 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반은 오염물질 함량이 점차 증대할수록 오염물질의 영향으로 연약한 실트지반 보다 지반의 소성화가 촉진되어 지반의 강도특성은 감소하는 것으로 나타났다. 연약한 실트지반의 한계하중 값 $q_{cr}=4.14c_u$, 극한지지력 값 $q_{ult}=9.53c_u$로 산정되었으며, 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반의 한계하중 값 qcr=1.78cu, 극한지지력 값 $q_{ult}=4.39c_u$로 산정되었다. 생활오폐수와 공장폐유로 오염된 실트지반의 한계하중과 극한지지력 값이 연약한 실트지반의 한계하중과 극한지지력 보다 다소 작게 나타났다. 이는 오염물질의 증가로 인하여 전단저항이 저하되므로써 다소 작은 값을 나타낸 것으로 사료된다.

Effects of particle size and loading rate on the tensile failure of asphalt specimens based on a direct tensile test and particle flow code simulation

  • Q. Wang;D.C. Wang;J.W. Fu;Vahab Sarfarazi;Hadi Haeri;C.L. Guo;L.J. Sun;Mohammad Fatehi Marji
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제86권5호
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    • pp.607-619
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    • 2023
  • This study, it was tried to evaluate the asphalt behavior under tensile loading conditions through indirect Brazilian and direct tensile tests, experimentally and numerically. This paper is important from two points of view. The first one, a new test method was developed for the determination of the direct tensile strength of asphalt and its difference was obtained from the indirect test method. The second one, the effects of particle size and loading rate have been cleared on the tensile fracture mechanism. The experimental direct tensile strength of the asphalt specimens was measured in the laboratory using the compression-to-tensile load converting (CTLC) device. Some special types of asphalt specimens were prepared in the form of slabs with a central hole. The CTLC device is then equipped with this specimen and placed in the universal testing machine. Then, the direct tensile strength of asphalt specimens with different sizes of ingredients can be measured at different loading rates in the laboratory. The particle flow code (PFC) was used to numerically simulate the direct tensile strength test of asphalt samples. This numerical modeling technique is based on the versatile discrete element method (DEM). Three different particle diameters were chosen and were tested under three different loading rates. The results show that when the loading rate was 0.016 mm/sec, two tensile cracks were initiated from the left and right of the hole and propagated perpendicular to the loading axis till coalescence to the model boundary. When the loading rate was 0.032 mm/sec, two tensile cracks were initiated from the left and right of the hole and propagated perpendicular to the loading axis. The branching occurs in these cracks. This shows that the crack propagation is under quasi-static conditions. When the loading rate was 0.064 mm/sec, mixed tensile and shear cracks were initiated below the loading walls and branching occurred in these cracks. This shows that the crack propagation is under dynamic conditions. The loading rate increases and the tensile strength increases. Because all defects mobilized under a low loading rate and this led to decreasing the tensile strength. The experimental results for the direct tensile strengths of asphalt specimens of different ingredients were in good accordance with their corresponding results approximated by DEM software.