• 제목/요약/키워드: reinforcement through-the-thickness

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초근접 병설터널의 필라 안정성 확보 (Pillar stability in very near-twin tunnels)

  • 김동규;고성일;이정용;이철희
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.699-714
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 2개 터널의 간격이 최소 1 m이내인 초근접 병설터널이 풍화토 또는 풍화암같은 연약대를 통과하는 경우에 대해 안전하며 경제적인 필라보강방법을 제시하는데 있다. 초근접 병설터널의 필라부 보강방법 제시를 위하여 2차로 도로터널 표준단면도를 적용하였다. 필라부의 두께는 1 m로 가정하였다. 터널 통과 주변 지반 조건으로 풍화토 또는 풍화암으로 가정하였다. 필라부 안정성 평가를 위하여 4가지 보강 방법, 록볼트 보강, pre-stress 강연선 보강, 필라부 상부 수평강관 보강 + 그라우팅 보강, 수평 강관 보강 + 그라우팅 + pre-stress 강연선 보강 조건에 대하여 검토하였다. 터널 주변 지반조건이 풍화토인 경우 수평강관 보강 + 그라우팅 + pre-stress 강연선 보강 조건만 필라부에서 파괴가 발생하지 않았다. 터널 주변 지반조건이 풍화암인 경우 수평강관 보강 + 그라우팅 조건과 수평강관 보강 + 그라우팅 + pre-stress 강연선 보강 조건인 경우에서만 필라부에서 파괴가 발생하지 않았다. 수평강관 보강 + 그라우팅은 필라부 상부에 가해지는 상부하중을 지지하여 필라부 상부의 안정성을 증가시키는 역할을 수행한 것으로 판단된다.

면내 조합하중과 횡압을 받는 선박 이중판의 강도 평가 (Strength Evaluation of a Doubler Plate of Ship Structure subjected to the In-plane Combined Load and Lateral Pressure Load)

  • 함주혁
    • 대한조선학회논문집
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    • 제40권6호
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    • pp.37-48
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    • 2003
  • A study for the structural strength evaluation of doubler plates subjected to the in-plane combined load and lateral pressure load has been performed through a systematic evaluation process. In order to properly estimate the static strength of doubler plate, elasto-plastic large deflection analysis is introduced including the contact effect between main plate and doubler. The characteristics of stiffness and strength variation are discussed based on the analysis results. Also, in order to compare the doubler structure with the original strength of main plate without doubler, a simple formula for the evaluation of the equivalent flat plate thickness is derived based on the additional series analysis of fiat plate structure. Using this derived equation, the thickness change of a equivalent flat plate is analyzed according to the variation of various design parameters of doubler plate and some design guides are suggested In order to maintain the original strength of main plate without doubler reinforcement. Finally, correlation between derived equivalent plate thickness formula and the developed buckling strength formulas for intact plates by author et al. is discovered and these relations are formulated for the future development of simple strength evaluation formula of doubler plate structure.

Unit Cell FEM Analysis Using I-Fiber Single Stitch with Different Thickness

  • Tapullima, Jonathan;Park, Gyu Yeong;Yoon, Dong Hwan;Choi, Jin Ho
    • Composites Research
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    • 제34권1호
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    • pp.30-34
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    • 2021
  • This paper present a three-dimensional unit cell finite element analysis to predict the pull-out behavior of a single stitch in a composite laminate. The stitching process used for this study correspond to the I-fiber stitching method that has been studied by the Composite Structures Lab (CSL) as a new through-thickness reinforced method. A total of six cases were analyzed, which were divided in two groups by the stitching yarn used, 6k and 12k. Each group of cases have three different thickness according to the amount of plies; 16 plies, 32 plies and 64 plies. The finite element analysis used the cohesive zone method to characterize the single stitch reinforcement in the interface. Due to the complexity of the load vs displacement curves taken from the experimental results, a bilinear and trilinear bridging laws were implemented in the models. The cohesive parameters used for each case showed a good agreement with the experimental data and can be used for future studies.

표층처리공법으로 개량된 초연약지반의 침하거동에 미치는 영향인자 분석 (Evaluation of Influencing Factors on Settlement Behavior of Very Soft Ground with Reinforced Surface)

  • 유승경;이종선;함태규;양기석;조삼덕;최항석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권12호
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    • pp.85-92
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    • 2008
  • 현재 국내외에는 준설매립지반과 같은 초연약지 반에 적용하고 있는 표층처리공법에 대한 명확한 설계법이 미흡하며 따라서 경험적인 설계가 주를 이루고 있는 실정이다. 본 논문에서는 표층처리공법의 합리적 설계법 확립의 일환으로 표층 보강된 초연약지반의 거동을 수치해석적 방법을 통해 살펴보았다. 이를 위해 수치해석에서는 초연약지반 및 보강재, 복토재 등의 거동을 모사할 수 있는 적절한 구성모델을 설정하고 기존의 실내모형실험에 의한 결과와의 비교, 분석을 통하여 이 재료들의 적정한 물성치를 설정하였으며 그에 대한 타당성을 검토하였다. 또한 일련의 수치해석 결과들로부터 초연약지반의 강도 및 표층보강재의 강성, 복토의 두께에 따른 초연약지반의 침하거동 특성을 분석하였다.

Static analysis of multilayer nonlocal strain gradient nanobeam reinforced by carbon nanotubes

  • Daikh, Ahmed Amine;Drai, Ahmed;Houari, Mohamed Sid Ahmed;Eltaher, Mohamed A.
    • Steel and Composite Structures
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    • 재36권6호
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    • pp.643-656
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    • 2020
  • This article presents a comprehensive static analysis of simply supported cross-ply carbon nanotubes reinforced composite (CNTRC) laminated nanobeams under various loading profiles. The nonlocal strain gradient constitutive relation is exploited to present the size-dependence of nano-scale. New higher shear deformation beam theory with hyperbolic function is proposed to satisfy the zero-shear effect at boundaries and parabolic variation through the thickness. Carbon nanotubes (CNTs), as the reinforced elements, are distributed through the beam thickness with different distribution functions, which are, uniform distribution (UD-CNTRC), V- distribution (FG-V CNTRC), O- distribution (FG-O CNTRC) and X- distribution (FG-X CNTRC). The equilibrium equations are derived, and Fourier series function are used to solve the obtained differential equation and get the response of nanobeam under uniform, linear or sinusoidal mechanical loadings. Numerical results are obtained to present influences of CNTs reinforcement patterns, composite laminate structure, nonlocal parameter, length scale parameter, geometric parameters on center deflection ad stresses of CNTRC laminated nanobeams. The proposed model is effective in analysis and design of composite structure ranging from macro-scale to nano-scale.

The Physical, Mechanical, and Sound Absorption Properties of Sandwich Particleboard (SPb)

  • ISWANTO, Apri Heri;HAKIM, Arif Rahman;AZHAR, Irawati;WIRJOSENTONO, Basuki;PRABUNINGRUM, Dita Sari
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제48권1호
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    • pp.32-40
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    • 2020
  • While the utilization of wood as a raw material in related industries has been increasing with the population increasing, the availability of wood from natural forests has continued to decline. An alternative to this situation is the manufacture of particleboard from non-wood lignocellulose materials through the modification of sandwich particleboard (SPb) using bamboo strands as reinforcement. In this study, strandsof belangke bamboo (Gigantochloa pruriens W) and tali bamboo (Gigantochloa apus) were utilized. The non-wood particles included sugar palm fibers, cornstalk, and sugarcane bagasse. The board was made in a three-layer composition of the face, back, and core in a ratio of 1: 2: 1. The binder used was 8% isocyanate resin. The sheet was pressed at a temperature of 160℃ for 5 min under a pressure of 3.0 N/㎟. Testing included physical and mechanical properties based on the JIS A 5908 (2003) standard, while acoustic testing was based on ISO 11654 (1997) standards. The results showed that using bamboo strands as reinforcement has an effect on the mechanical and physical properties of SPb. Almost all the types of boards met the JIS A 5908 (2003) standards, with the exception of thickness swelling (TS) and internal bond (IB) parameters. Based on the thickness swelling parameter, the C-type board exhibited the best properties. Overall, the B-type board thatused a belangke bamboo strand for the surface and sugarcane bagasse as the core underwent the best treatment. Based on the acoustical parameter, boards using a tali bamboo strand for the surface and sugar palm fiber as the core (E-type board) exhibited good sound absorption properties.

일반화된 Hoek-Brown 파괴조건식의 강도정수 a와 터널 보강깊이가 원형터널의 탄소성 거동에 미치는 영향 (Effect of Strength Parameter a in the Generalized Hoek-Brown Failure Criterion and the Reinforcement Thickness on the Elasto-plastic Behavior of Circular Tunnel)

  • 이연규;박경순
    • 화약ㆍ발파
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    • 제26권2호
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    • pp.20-28
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    • 2008
  • 터널설계 시 내공변위 예측은 흔히 탄소성 해석을 통하여 수행되므로, 탄소성 해석법은 많은 연구자들의 관심을 끌고 있는 연구 주제이다. 그러나 일반화된 Hoek-Broun 암반에 굴착된 원형터널의 탄소성 거동은 그 중요성에도 불구하고 아직까지 연구가 미진한 실정이다. 이 연구에서는 Lee & Pietruszczak (2008)의 연구를 응용하여 주변이 환형으로 보강된 원형터널의 탄소성 해석을 위한 간단한 수치 해석법을 제안하였다. 터널은 일반화된 Hoek-Brown 파괴조건을 따르는 변형률연화 암반에 굴착되는 것으로 가정하였다. 제안된 방법의 검증을 위해 상업코드인 FLAC이 이용되었다. 예제 해석을 통해 Hoek-Brown 강도정수 a와 보강대의 두께가 터널 주변의 탄소성 거동에 미치는 영향을 검토하였다. 해석결과 이 두 변수가 터널주변의 응력 및 변위 분포에 미치는 영향은 상당히 큰 것으로 나타났다.

반응표면분석법을 이용한 FRP Leaf Spring의 최적설계 (Optimal Design of FRP Taper Spring Using Response Surface Analysis)

  • 임동진;이윤기;김민호;윤희석
    • Composites Research
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    • 제17권2호
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • 본 논문은 겹판 스프링의 정적 스프링 상수를 가지고 복합재료 데이퍼 스프링을 최적설계 하였다. 두께와 폭을 설계변수로 실정하였다. 회귀모형의 목적함수는 상용 해석 프로그램을 통해 얻었다. 회귀모형의 함수를 가지고 회귀계수를 계산한 후, DOT를 이용하여 최적해를 구하였다. 설계에 이용된 복합재료로는 E-glass/epoxy와 carbon/epoxy를 선정하였고 겹판 스프링과 비교 해석하였다. 그 결과 정적 스프링 상수는 최적화된 복합재료 스프링들과 겹판 스프링이 1%내로 일치함을 보였다.

가상 해저터널 TBM공법 적용 시 세그먼트 단면설계 (TBM segment lining section design of hypothetical subsea tunnels)

  • 최정혁;유충식
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.49-63
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    • 2015
  • 본 논문에서는 가상 해저터널의 세그먼트 라이닝의 부재력 평가하여 수심별 세그먼트 최적 두께 산정 및 하중식에 따른 부재력 변화에 관한 내용을 다루었다. 가상 해저터널의 세그먼트 부재력을 평가하기 위해 먼저 다양한 설계 조건을 도출하고 이에 대해 2-Ring Beam 모델을 이용한 구조해석을 수행하여 부재력을 산출하였다. 산출한 부재력을 이용하여 예비 철근 배근을 통해 단면검토를 수행하여 각각의 지층별로 철근 배근을 조절하여 최적 두께를 산정하였다. 검토 결과를 토대로 시공조건에 따른 부재력 변화 경향을 검토하였으며 아울러 다양한 시공조건에 따른 최적 라이닝 단면을 제시하였다.

토목섬유로 보강된 연약지반의 정.동적 모형실험 (Static and Repeat Loads Model Test on Soft Clay Layer due to the Geotextile Reinforcement)

  • 김영수;권성목;김연욱;김형준
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.232-239
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    • 2005
  • Recently geosynthetics that can be constructed on soft ground have been used for reinforcement and separation in various ways. Through laboratory model tests and numerical analysis, in this study, estimated the suitability of cable elements and appropriate input factors considering loading effect in modeling of geosynthetics. First, in laboratory model tests, geosynthetics were constructed on the clay, and covered with the thickness, 7.5cm of sand mat. And then static and dynamic model tests were performed measuring loading, settlement, ground lateral displacement, and displacements of geosynthetics, but, for cyclic loading, bearing capacity increased linearly with stiff slop because cyclic loading with constant cyclic pressure compacted the ground. Numerical analysis were performed with FLAC 4.0 2D using Mohr-Coulomb and Modified Cam-Clay models, and they compared with the results of model tests. Cable elements of FLAC in modeling geosynthetics couldn't consider the characteristics of geosynthetics that increase shear strength between geosynthetics and clay according to the loading increase. Therefore, in this study, appropriate equation that can consider loading effects in Cable elements was proposed by Case Study.

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