• Geomechanics and Engineering
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• 제18권3호
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• pp.247-258
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• 2019

Soil strength and failure surface geometry directly influence magnitudes of passive earth thrust acting on geotechnical retaining structures. Accordingly, it is expected that as long as the shape of the failure surface geometry and strength parameters of the backfill are known, magnitudes of computed passive earth thrusts should be highly accurate. Building on this premise, this study adopts conventional method of slices for calculating passive earth thrust and combines it with equations for estimating failure surface geometries based on in-situ stress state and density. Accuracy of the proposed method is checked using the results obtained from small-scale physical retaining wall model tests. In these model tests, backfill was prepared using either air pluviation or compaction and different backfill relative densities were used in each test. When the calculated passive earth thrust magnitudes were compared with the measured values, it was noticed that the results were highly compatible for the tests with pluviated backfills. On the other hand, calculated thrust magnitudes significantly underestimated the measured thrust magnitudes for those tests with compacted backfills. Based on this observation, a new approach for the calculation of passive earth pressures is developed. The proposed approach calculates the magnitude and considers the influence of locked-in stresses that are the by-products of the backfill preparation method in the computation of lateral earth forces. Finally, recommendations are given for any geotechnical application involving the compaction of granular bodies that are equally applicable to physical modelling studies and field construction problems.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.310-323
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• 1990

A three-noded, with three degree-of-freedom at each node, in-plane curved beam element is formulated and employed in eigen-analysis of constant curvature beam. The conventional quadratic shape functions used in a three noded C .deg. type curved beam element produce such an undesirable large stiffness that a significant error is introduced in displacements and stresses. These phenomena are called 'Stiffness Locking Phenomena', which result from spurious strain energy due to inappropriate assumptions on independent isoparametric quadratic interpolation functions. Stiffness locking phenomena can be alleviated by using modified interpolation functions which get rid of spurious constraints of conventional interpolation functions. Eigenvalues and their modes as well as displacements and stresses may be locked because they are related to stiffness. Using modified curved beam element in eigenvalue problem of cantilever and arch, the property and performance of modified curved beam element are examined by numerical experimentations. In these eigen-analyses, mass matrices are calculated by using both modified and unmodified curved beam element, are compared with theoretical solutions. These comparisons show that the performance of the modified curved beam element is better than that of the unmodified curved beam element.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권11호
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• pp.1645-1654
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• 2003

When vortex shedding is locked-on to a single frequency oscillatory flow, the variations of vortex dynamics are investigated using a time-resolved PIV system. Wake regions of recirculation and vortex formation, dynamic behavior of the shed vortices and the Reynolds stress fields are measured in the wake-transition regime at the Reynolds number 360. In the lock-on state, reduction of the wake region occurs and flow energy distributed downstream moves upstream being concentrated near the cylinder base. To observe the dynamic behavior of the shed vortices, the trajectory of the vortex center extended to the inside of the wake bubble is considered, which describes well the formation and evolution processes. The Reynolds stresses and their contributions to overall force balance on the wake bubble manifest the increase of the drag force by the lock-on.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.35-42
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• 2011

현장타설말뚝의 하중전이분석 시, 말뚝에 작용하는 잔류응력은 종종 무시되어 왔다. 그러나 말뚝에 작용하는 초기 하중를 무시함에 따라서 분석된 하중전이거동이 실제 하중전이거동과 상이하게 나타나는 결과를 초래하기도 한다. 이러한 현장타설말뚝에 작용하는 잔류응력은 콘크리트의 수축/팽창 또는 지반의 특성에 영향을 받는 것으로 몇몇의 연구결과에 의하여 나타났다. 본 연구에서는 암반에 근입된 현장타설말뚝을 시험시공하여 잔류응력을 측정하고 분석 하였으며, 이에 따른 잔류응력에 미치는 요소들에 대하여 검토 분석하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권4호
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• pp.157-178
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• 1996

기존의 보강토벽체에 주로 이용되어온 steel strict등 고강도 인장보강재는 주변 뒤채움흙에 비해 상대적으로 변형이 작기 때문에, 설계검토시 과강재 자체에서 유발되는 변형의 크기에 대해서는 크게 유의할 필요가 없었다. 그러나 비교적 저강도인 섬유보강재의 경우, 한계상태에서 예상되는 섬유보강재 자체의 변형량은 주변 뒤채움흙의 소성변형 유발에 필요시 되는 변형량을 종종 초과하게 되며, 이와같은 크기의 과도한 변형량은 보강토벽체 구조체 자체의 안정성 확보 측면에서 허용할 수 없는 경우가 대부분이다. 결국 보증토벽체 구조체의 전면부 발생변위에 대한 일반적인 허용조건을 충족하기 위해서는, 극한강도 보다 훨씬 작은 크기의 강도가 섬유보강재의 경우 발휘하는 것으로 보아야 할 것이며, 따라서 최종적인 구조체 안정검토를 위해서는 보강재 자체의 예상변형량에 대한 평가가 섬유보강재의 경우 특히 중요시 된다. 보강재의 인장응력 -변형률 관계는 강보강재의 경우 선형탄성거동으로 가정할 수 있으나, 섬 유보강재의 경우에는 일반적으로 비 선형거동을 나타낸다. 본 연구에서는 쌍곡선 함수를 이용하여 섬유보강재의 비선형 거동특성을 모델링하였으며,또한 뒤채움흙 다짐으로 인한 유발응력등을 고려하기 위해 Ehrlich SE Mitchell, Duncan등이 제안한 방법을 수정하여 섬유 보강토벽체의 안정 해석법을 제시하였다. 본 안정 해석법 에서는 침투수압의 영향 및 뒤채움흙의 구속효과에 따른 섬유보강재의 부분적인 상대강성 변화 등을 고려하였으며, 이를 토대로 깊이별 각 섬유보 강재의 최대인장력 및 변형량 등의 예측이 가능하다. 본 연구에서는 제시하리라 하는 안정해석법의 적용성을 위해, paraweb polyester fibre multicord, non-woven polyester 지오텍스타일 및 knitted polyester 지오그리드 등 3가지 종류 보강재의 인장응력-변형률 관계 실험결과를 회귀분석하여 쌍곡선 함수형태로 이와같은 섬유보 강재의 비선형거동을 모델링하였다. 또한 이를 토대로 한 븐 연구 해석법의 적합성 검토를 위해, Ho & Rowe가 제시한 유한요소해석결과 및 LCPC, FHWA등에서 시행한 시험결과와 깊이별 각 섬유보강재의 최대인장력,변형량 및 지점별 변형률 등에 대해서도 비교하였다. 아울러 섬유 보강재의 상대강성, 뒤채움흙의 깊이별 구속효과의 정도, 다짐정도 및 침투수압 등이 각 섬유보강재의 변형량 및 전체적인 변형형태 등에 미치는 영향을 종합적으로 분석하였다.