• 제목/요약/키워드: potential shear strength

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Multi-potential capacity for reinforced concrete members under pure torsion

  • Ju, Hyunjin;Han, Sun-Jin;Kim, Kang Su;Strauss, Alfred;Wu, Wei
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제75권3호
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    • pp.401-414
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    • 2020
  • Unlike the existing truss models for shear and torsion analysis, in this study, the torsional capacities of reinforced concrete (RC) members were estimated by introducing multi-potential capacity criteria that considered the aggregate interlock, concrete crushing, and spalling of concrete cover. The smeared truss model based on the fixed-angle theory was utilized to obtain the torsional behavior of reinforced concrete member, and the multi-potential capacity criteria were then applied to draw the capacity of the member. In addition, to avoid any iterative calculation in the existing torsional behavior model, a simple strength model was suggested that considers key variables, such as the effective thickness of torsional member, principal stress angle, and strain effect that reduces the resistance of concrete due to large longitudinal tensile strain. The proposed multi-potential capacity concept and the simple strength model were verified by comparing with test results collected from the literature. The study found that the multi-potential capacity could estimate in a rational manner not only the torsional strength but also the failure mode of RC members subjected to torsional moment, by reflecting the reinforcing index in both transverse and longitudinal directions, as well as the sectional and material properties of RC members.

갭 입도 변화에 따른 사질토의 지지력 향상 효과 (Effect of Gap grade on Shear Strength of sandy soil)

  • 김갑부;문준호;구교영;전영우;김영욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.319-324
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    • 2016
  • 입도분포가 다양한 입자크기로 이루어져 있는 지반은 일반적으로 지반의 강도가 좋다. 입도분포가 다양하지 않음에도 충분한 지지력을 가지고 있는 지반이 더러 있는데, 이러한 지반의 특징은 Gap 입도로 분포되어 있다는 것이다. 이를 바탕으로 유추하여보면 입자의 크기가 다양하지 않더라도 적절한 입도의 배치를 통해 강한 지반이 조성될 수 있음을 알 수 있다. 이 연구에서는 임의로 조성한 Gap 입도시료와 well, uniform 입도시료와의 내부마찰각의 변화에 대하여 고찰하였다. 큰 입자와 작은 입자 크기의 비율에 따라서 시료를 조성한 후 직접전단시험을 수행하여 지반의 강도정수를 구하고 결과를 비교 분석하였다. 연구결과 시료의 입자크기비와 내부마찰각을 연관시킬 수 있었으며 입도의 분포가 Gap이라고 하더라도 주어진 조건에서 가장 큰 입자 크기비를 가지고 있는 시료가 다양한 입도분포의 시료보다 큰 마찰력을 가질 수 있음을 알 수 있었다. 또한 중간입자크기를 가지고 있는 시료로 조성한 uniform시료보다도 같은 입자 크기의 Gap 입도 시료가 더 큰 강도를 지니고 있었다. 비교적 간단한 입도의 조정만으로도 대상 지반의 강도를 추가적으로 증대시킬 수 있는 공법개발의 기초를 확립하였다.

Cyclic performance of steel fiber-reinforced concrete exterior beam-column joints

  • Oinam, Romanbabu M.;Kumar, P.C. Ashwin;Sahoo, Dipti R.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제16권5호
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    • pp.533-546
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    • 2019
  • This study presents an experimental investigation on six beam-column joint specimens under the lateral cyclic loading. The aim was to explore the effectiveness of steel fiber-reinforced concrete (SFRC) in reducing the transverse shear stirrups in beam-column joints of the reinforced concrete (RC) frames with strong-columns and weak-beams. Two RC and four SFRC specimens with different types of reinforcement detailing and steel fibers of volume fraction in the range of 0.75-1.5% were tested under gradually increasing cyclic displacements. The main parameters investigated were lateral load-resisting capacity, hysteresis response, energy dissipation capacity, stiffness degradation, viscous damping variation, and mode of failure. Test results showed that the diagonally bent configuration of beam longitudinal bars in the beam-column joints resulted in the shear failure at the joint region against the flexural failure of beams having straight bar configurations. However, all SFRC specimens exhibited similar lateral strength, energy dissipation potential and mode of failure even in the absence of transverse steel in the beam-column joints. Finally, a methodology has been proposed to compute the shear strength of SFRC beam-column joints under the lateral loading condition.

Triaxial shear behavior of calcium sulfoaluminate (CSA)-treated sand under high confining pressures

  • James Innocent Ocheme;Sakiru Olarewaju Olagunju;Ruslan Khamitov;Alfrendo Satyanaga;Jong Kim;Sung-Woo Moon
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제33권1호
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    • pp.41-51
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    • 2023
  • Cementitious materials such as Ordinary Portland Cement (OPC), fly ash, lime, and bitumen have been employed for soil improvement over the years. However, due to the environmental concerns associated with the use of OPC, substituting OPC with calcium sulfoaluminate (CSA) cement offers good potential for ground improvement because it is more eco-friendly. Although earlier research has investigated the stabilizing effects of CSA cement-treated sand, no attempt has been made to examine soil behavior under high confining pressure. As a result, this study aimed to investigate the shear strength and mechanical behavior of CSA cement-treated sand using a consolidated drained (CD) triaxial test with high confining pressure. The microstructure of the examined sand samples was investigated using scanning electron microscopy. This study used sand with CSA cement contents of 3%, 5%, and 7% and confining pressures of 0.5, 1.0, and 1.5 MPa. It revealed that the confining pressures and CSA cement content significantly affected the stress-strain and volumetric change behavior of CSA cement-treated sand at high confining pressures.

An assessment of the mechanical behavior of zeolite tuff used in permeable reactive barriers

  • Cevikbilen, Gokhan
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제31권3호
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    • pp.305-318
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    • 2022
  • Permeable reactive barriers used for groundwater treatment require proper estimation of the reactive material behavior regarding the emplacement method. This study evaluates the dry emplacement of zeolite (clinoptilolite) to be used as a reactive material in the barrier by carrying out several geotechnical laboratory tests. Dry zeolite samples, exhibited higher wetting-induced compression strains at the higher vertical stresses, up to 12% at 400 kN/m2. The swelling potential was observed to be limited with a 3.5 swell index and less than 1% free swelling strain. Direct shear tests revealed that inundation reduces the shear strength of a dry zeolite column by a maximum of 10%. Falling head permeability tests indicate decreasing permeability values with increasing the vertical effective stress. Regarding self-loading and inundation, the porosity along the zeolite column was calculated using a proposed 1D numerical model to predict the permeability with depth considering the laboratory tests. The calculated discharge efficiency was significantly decreased with depth and less than 2% relative to the top for barrier depths deeper than 20 m. Finally, the importance of directional dependence in the permeability of the zeolite medium for calibrating 2D finite element flow analysis was highlighted by bench-scale tests performed under 2D flow conditions.

국내 발생 지진규모를 고려한 액상화저항강도 산정 (Evaluation of Liquefaction Strength Based on Korean Earthquake Magnitude)

  • 신윤섭;박인준;최재순;김수일
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.307-317
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    • 1999
  • 본 연구에서는 기존의 액상화 평가방법과 국내의 지진규모(M=6.5)를 고려한 수정 상세예측법을 비교 분석하였다. 액상화 발생 가능성은 흙의 액상화 저항강도와 지진에 의해 토층내에 유발되는 전단응력을 비교하여 평가하였다. 지진에 의한 전단응력은 지진응답해석을 이용하여 산정하며 흙의 액상화 저항강도는 진동삼축시험결과를 이용하여 산정한다. 진동삼축시험은 상대밀도(50%, 60%, 70%)와 초기유효구속압(70kPa, 100kPa, 150kPa) 그리고 세립분함유량(10%, 20%, 30%)을 변화시키며 시료를 재성형하여 수행하였다. 기존의 액상화 평가방법과 수정 상세 예측법 결과를 비교해 볼 때, 수정 상세 예측법은 연약한 사질토지반$(FS \leq1.5)$에서 액상화 안전율을 기존 평가방법에 비하여 크게 산정하는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 토대로 액상화 발생가능성 판정시, 진동삼축시험에 기초한 수정 상세 예측법을 이용하도록 제안하였다. 또한 국내 발생 지진규모 6.5를 고려한 수정 상세 예측법에서의 액상화가 발생할 수 있는 최대심도는 약 15m인 것으로 나타났다.

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불소유리 전색재와 일반 레진계 전색재의 전단결합강도에 관한 비교연구 (A COMPARISON OF THE SHEAR BOND STRENGTHS BETWEEN CONVENTIONAL COMPOSITE SEALANTS AND FLUORIDE-RELEASING SEALANTS)

  • 김신;정태성
    • 대한소아치과학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.85-89
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    • 2000
  • 치면열구 전색재가 교합면 열구우식의 억제에 예방효과를 보임은 이미 잘 알려져 있다. 최근에 들어서는 치면열구 전색재가 불소를 유리하도록 성분적인 첨가를 하려는 시도가 있었고, 여러 제품이 현재 이러한 특징을 가지고 시판되고 있다. 그러나, 불소를 유리하는 장점은 가졌으나, 물성의 저하가 초래되지는 않았을지 에 대한 의문을 가질 수 있다. 본 연구에서는 일반 레진계 전색재, 불소유리 전색재, GI계 전색재 등 4종의 치면열구 전색재의 유지력을 전단결합강도를 측정으로 비교 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 레진계 전색재인 Helioseal과 Teethmate-A가 불소유리 레진계 전색재인 Teethmate-F에 비해 전단결합강도가 약간 크게 나타나기는 하였으나, 유의한 차는 없었다(p>0.05). 2. GI계 전색재인 Fuji III의 전단결합강도는 레진계 전색재에 비해 상당히 낮았다(p<0.05). 3. 위 실험결과에서처럼 레진계 전색재에서 우식예방효과를 증대시킬 목적으로 불소를 포함시켰을 때, 전색재의 유지력에 큰 영향을 미치지는 않는 것으로 생각되었다.

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특정 사례사면 해석 결과 및 평가

  • 김명모;이영생;김운영
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1991년도 추계학술발표회 논문집 지반공학에서의 컴퓨터 활용 COMPUTER UTILIZATION IN GEOTECHNICAL ENGINEERING
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    • pp.34-46
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    • 1991
  • The slope stabi1ity analyses for Carsington dam were performed by using the computer program STABL and PC-SLOPE. The slip surface predicted by STABL can differ from the true slip surface. This is due to the characteristics of searching technique of the program STABL. Hence various possible potential slip surfaces must be examined using the program STABL. Various methods of analysis are employed in the program PC-SLOPE. A resonable factor of safety can be obtained by comparing the various values, and the potential slip surface can be predicted well relatively. The shear strength parameters of ctitical or residual state must be investigated as well as the peak strength for the case of the Carsington dam, where the deformation took place over long periods.

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potential of Noncircular Fiber as Reinforcing Material l. C-type carbon fiber

  • Boh, Shim-Hwan;Rhee Bo sung
    • 한국재료학회지
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    • 제4권7호
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    • pp.817-822
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    • 1994
  • 비슷한 역학적 특성을 갖는 단면의 형상이 C형인 탄소섬유와 전형적인 원형탄소섬유를 에폭시를 모재로 하여 상호의 단면 형상이 강화 효과에 미치는 영향을 실험하였다. 실험결과 C 형 탄소 섬유 강화 복합재가 굴곡강도(218%), 굴곡탄성률(223%), 충간전단강도(157%), 충격강도(227%), 횡굴곡강도(184%)등의 모든 기계적 특성 부분에서 우수한 성능을 보였으며, 또한 재료의피로수명, 마찰/마모계수와 같은 기계적 특성과도 많은 상관을 보이는 것으로 알려진 제진(damping)특성에 있어서도 약 185% 정도의 높은 값을 보였다. 본 연구팀은 이와 같은 비원형 탄소섬유(C형)의 강화 효과및 가능성을 확인하여 제시하는 바 이다.

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Evaluation of long term shaft resistance of the reused driven pile in clay

  • Cui, Jifei;Rao, Pingping;Wu, Jian;Yang, Zhenkun
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제29권2호
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    • pp.171-182
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    • 2022
  • Reusing the used pile has not yet been implemented due to the unpredictability of the bearing capacity evolution. This paper presents an analytic approach to estimate the sides shear setup after the dissipation of pore pressure. Long-term evolution of adjacent soil is simulated by viscoelastic-plastic constitutive model. Then, an innovative concept of quasi-overconsolidation is proposed to estimate the strength changes of surrounding soil. Total stress method (α method) is employed to evaluate the long term bearing capacity. Measured data of test piles in Louisiana and semi-logarithmic time function are cited to validate the effectiveness of the presented method. Comparisons illustrate that the presented approach gives a reasonably prediction of the side shear setup. Both the presented method and experiment show the shaft resistance increase by 30%-50%, and this highlight the potential benefit of piles reutilization.