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FLO-2D 모형을 이용한 우면산 토석류 유동 수치모의 (Run-out Modeling of Debris Flows in Mt. Umyeon using FLO-2D)

  • 김승은;백중철;김경석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.965-974
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    • 2013
  • 2011년 7월 27일 우면산 유역에서 일련의 토석류가 발생하여 많은 인명과 재산 피해를 야기했다. 이러한 토석류 피해를 저감하기 위해서는 토석류가 어떻게 이동하고 퇴적되어 하류부에 피해를 주는지를 예측할 수 있는 기술이 필요하다. 이 연구에서는 우면산 토석류에 대해서 FLO-2D 수치모형을 적용하여, 모형의 성능을 평가하고, 이들 토석류의 유동 매개변수를 분석하였다. 우면산 북측사면에서 발생한 토석류의 현장 관측자료와 FLO-2D 모의 결과 분석을 통해서 역산된 우면산 토석류의 대표 항복응력은 1,022 Pa 그리고 대표 동점성은 652 $Pa{\cdot}s$ 인 것으로 나타났다. 선정된 매개변수를 이용하여 우면산 토석류의 퇴적영역을 산정한 결과, 래미안 유역의 경우 63 - 85% 정확도의 피해유역을 재현됨으로서 FLO-2D 모형은 피해유역 산정에 적합한 것으로 나타났다. 하지만, FLO-2D 모형이 침식물질과 우수의 연행작용을 고려할 수 없는 고유의 한계 때문에 연행작용이 현저한 래미안 및 신동아 유역 토석류의 유하속도는 과소평가하는 것으로 나타났다. 유하부에서 침식에 의한 연행작용이 활발하지 않은 형촌마을 유역 토석류는 수로와 저수지 상부 부근에서의 퇴적을 우수한 정확도로 모의되었다. 민감도 분석 결과 유사체적농도와 바닥조도계수 모두 토석류의 흐름두께와 유속 모두에 상당한 영향을 미치는 것으로 나났으므로, 이들 매개변수의 선정에 신중해야 함을 보여주었다.

회귀분석을 이용한 경주·울산 지역에 분포하는 단층 핵의 전단강도 범위 설정 (Setting of the range for shear strength of fault cores in Gyeongju and Ulsan using regression analysis)

  • 윤현석;문성우;서용석
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.127-140
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    • 2015
  • 단층은 굴착공사 중 발생하는 붕괴의 주요원인 중 하나이다. 하지만 단층대 내에서 주요 파괴면으로 작용하는 단층 핵은 파쇄암과 가우지가 불균질하게 분포하는 부분으로서 전단강도의 분포범위가 넓기 때문에 안정성 해석 시 경험적으로 결정되는 경우가 많다. 본 연구에서는 경주와 울산의 12개 지점에서 채취한 62개의 단층 핵 시료를 대상으로 직접전단시험과 입도 분석을 수행하였다. 실내시험으로 얻어진 결과를 이용하여 회귀 분석을 수행하여 수직응력별 입도에 따른 전단강도의 범위를 결정하였다. 자갈의 무게비는 전단강도와 비례하며, 실트 및 점토의 무게비는 반비례하는 것으로 나타났다. 결정계수는 대부분 약 0.7 이상으로 시료의 불균질성을 고려할 때 비교적 높게 나타났으며, 분석된 회귀모형의 95% 신뢰 구간을 설정하여 무게비에 따른 전단강도의 상한과 하한 범위를 결정하였다.

이형 하부다이아프램으로 보강된 각형 CFT 기둥-보 접합부의 내진성능에 관한 연구 (A Study on Seismic Performance for CFT Square Column-to-Beam Connections Reinforced with Asymmetric Lower Diaphragms)

  • 최성모;윤여상;김요숙;김진호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권5호통권66호
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    • pp.579-589
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    • 2003
  • 콘크리트충전 강판(CFT)기둥과 H-형강 보 접합부의 기존 보강 방식은 상 하 동일 다이아프램 형태로 처리하는 것이 일반적이지만, 우리나라와 같은 중 약진지역에서는 하부플랜지에 인장 발생률이 적으므로 하부측을 단순화시켜 경제적인 접합부를 만들 수 있다. 우선적으로 본 논문에서는 단순인장실험을 실시하여 인장거동을 파악하고, 그 결과를 확장 적용하여 하부측 단순화의 타당성을 검증하였다. 본 실험에서는 상부에 복합십자형 다이아프램(Combined Diaphragm)을 하부에는 네 가지 형식 즉, 복합십자형, 무보강, 수평 T-bar, 수직 Plate를 다아아프램으로 제작한 실대크기의 실험체를 ANSI/AISC SSPEC-2002 가력 프로그램(AISC,2002)에 따라 반복가력실험을 하였다. 하부다이아프램에 사용된 수평 T-bar와 수직 Flat bar의 스터드 볼트는 횡력에 의해 하부다이아프램에 인장력이 가해질 때 보 플랜지의 인장력을 내부 콘크리트에 전달하기 위함이다. 각각의 실험체는 하부 인장시 내력의 차이가 조금 있었으나 모든 실험체가 AISC에서 규정하고 있는 합성보통모멘트 골조인(AISC,2002) 0.01rad의 비탄성회전 능력을 발휘하였다. 하부 접합부의 거동을 분석한 결과, 단순화된 하부다이아프램은 내력과 강성뿐만 아니라 소성 변형 능력이 우수하며 현장에 사용하기에 충분한 내진성능을 나타냄을 입증하였다.

작업유형별 근골격계 증상 호소율에 관한 조사연구 (A Survey on the Prevalence of Musculoskeletal Symptom according to Work Task)

  • 오혜주;이덕희;박인근;장세한
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제27권2호
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    • pp.230-241
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    • 1994
  • Though people occupationally exposed to machineries and automation in the industrialized society desire work involving decreased strength, due to the continuous and repetitive activities, a new industrial stress is present. Studies on prevalence of musculoskeletal disease and their related risk factors have evolved. In this study in relation to work tasks, we investigated the differences in musculoskeletal symptoms occurring In each body region. The results of the survey were as follows. 1. When comparing age, level of education, work duration, job satisfaction and leisure time activities according to work task, age in control group was $38.83{\pm}5.5$, in comparison to the other 2 groups was smaller(p<0.05), and level of education in control group was higher (p<0.05). Work duration in the cutting department was $8.04{\pm}4.99$ years longer than the other 2 groups (p<0.05), but there was no difference in the job satisfaction and leisure time activities. 2. The mean of symptom scores of each work task was 1.54 in the cutting department, 1.57 in the press department and 1.59 in the control group, and there was no significant differnce in the 3 groups. The mean of symptom scores for upper extremities in the control group was low but no statistically significant diffrence was shown. 3. When comparing the mean of symptom score according to work task in the each body region, in the shoulder region, the symptom score in the press department which desired strength was higher than the other 2 groups but no significant difference was shown. In the wrist region the cutting department scored 1.01 and in comparison to the other 2 groups was significantly increased (p<0.05). 4. The results of the univariate regression analysis on the major individual risk factors associated with musculoskeletal symptom relating work showed that previous symptom complaints in the same body region was significant risk factor(p<0.001) in the whole body Besides wrist, hip, and knee, psychological problem was shown to be a significant factor(p<0.05). And the body regions which work task was significant risk factor were wrist and neck region (p<0.05). 5. The results of the multiple regression analysis involving significant factors of each body region from the univariate regression analysis showed that previous symptom complaint in whole body region(p<0.001) and psychological problem in the shoulder, elbow and lumbar region (p<0.05) were significant factors, and work task was significant factor in the wrist (p<0.05).

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상태의 차이에 따른 담세관 주위 폐쇠띠의 변화 (Alterations of Zonulae Occludentes in some Different Conditions of Bile Canaliculi)

  • 신영철
    • Applied Microscopy
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    • 제27권3호
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    • pp.295-308
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    • 1997
  • 본 연구에서는 dehydrocholic acid와 biligrafin 투여 20분 후, 기아 8일 후 및 담관결찰 48시간 후의 흰쥐 간을 동결할단하여 담세관 주위 폐쇠띠의 미세구조를 관찰하였다. 정상대조군에서 폐쇠띠는 여러부위에서 $1\sim4$개의 줄로 이루어진 망상구조를 보였다. dehydrocholic acid 투여군에서는 폐쇠띠의 폭이 넓어져서 망상구조의 줄은 $6\sim9$개로 증가된 부위가 많이 나타났다. 그러나 biligrafin 투여군에서는 줄이 감축되어 있었으며 망상구조는 흩으러져 있었다. 기아군에서는 많은 부위에서 폐쇠띠가 $2\sim3$개의 줄로 이루어져 있었으며 이들 줄은 느슨하게 연결되어 있었다. 결찰군에서도 많은 부위에서 폐쇠띠의 망상구조는 흩으러져 있었으며 줄들이 감축되어 있거나 아직 감축되지 않은 상태로 있는 부위도 관찰되었다. 그러나 모든군에서 줄들은 틈을 보이면서 단절되어 나타나거나 선상으로 배열된 입자로 이루어져 있었는데 특히 biligrafin군과 결찰군에서 이러한 소견이 현저하였다. 줄의 끝이 유리되어 있는 것들은 기아군에서 많이 관찰되었는데 dehydrocholic acid군에서는 줄의 끝이 교통반에 접해 있거나 그 주위를 둘러싸고 있는 것들을 많이 볼 수 있었다. 줄들이 불연속적으로 나타나거나 끝이 유리된 것은 정상군에서도 드물지 않게 관찰되었다. 결찰군을 제외한 모든 군에서 담세관 주위 폐쇠띠가 그망안에 입자의 집괴를 함유하고 있었다. 이상의 증거로 미루어 담세관 주위의 폐쇠띠는 담세판의 상태에 따라 쉽게 변하는 것 같이 보이며 같은 담세관에서 일지라도 부위에 따라 구조적 변화에 차이가 있는데 이러한 소견은 정상상태하에서도 비슷하게 나타나고 있어 폐쇠띠가 완전한 장벽으로서의 역할을 하고 있지 않는 경우도 있는 것 같이 보인다. 또한 폐쇠띠는 기계적 자극이나 다른 어떠한 인자에 의해서 쉽게 영향을 받는 것 같이 보이며 폐쇠띠의 변화에 연관하여 줄과 입자의 집괴 사이에도 어떠한 관계가 있을 것으로 추정된다.

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헤디드 바를 사용한 외부 철근콘크리트 보-기둥 접합부의 내진성능 향상 (Enhancing Seismic Performance of Exterior R.C. Beam-Column Connections Using Headed Bars)

  • 신현오;양준모;윤영수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.186-194
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    • 2011
  • 철근콘크리트 보-기둥 접합부는 철근의 복합적인 배근으로 인하여 시공성이 저하되고 철근의 정착공간이 협소하여 정착파괴가 발생할 가능성이 높다. 또한 지진하중 하에서 기둥 또는 접합부의 파괴는 구조물 전체의 파괴를 야기할 수 있기 때문에 기둥 표면에서 일정한 거리이상 떨어진 보에 소성힌지를 발생시켜 보의 파괴가 선행된 후에 기둥 및 접합부가 파괴되는 강기둥-약보의 설계 개념을 적용하여 구조물의 안전성을 확보하고 있다. 본 연구에서는 이러한 접합부의 강도 증가 및 시공성 향상을 도모하고 소성힌지를 보의 내측방향으로 이동시키기 위한 방안으로 보 주인장 철근과 접합부 보강 철근으로 헤디드 바를 활용하고자 하였다. 이를 위해 헤디드 바로 보강된 철근콘크리트 보-기둥 접합부에 대해 3차원 유한요소 해석을 수행하였다. 해석결과의 정확성을 검증하기 위하여 선행연구자에 의해 실험된 부재와 동일한 변수에 대한 해석을 수행하여 그 결과를 비교하였으며, 헤디드바의 우수성을 확인하기 위한 변수를 추가하여 해석을 수행하였다. 해석결과 보 주인장 철근의 정착방법으로 헤디드 바를 사용함으로써 유사한 구조성능 하에서 시공성 향상을 도모할 수 있음을 확인하였다. 또한 헤디드 바를 접합부에 보강함으로써 설계자가 의도한 위치에 소성힌지를 발생시킬 수 있었으며, 주기하중 하에서 에너지 소산능력의 증가, 강성 감소의 최소화 및 극한응력을 향상시키는 결과를 얻었다.

동해 울릉분지 심해토의 지반공학적 특성(1) - 압밀 특성, 전단파 특성에 관한 연구 (Geotechnical Characteristics of the Ulleung Basin Sediment, East Sea (1) - Cosolidation and Shear Waves Velocity)

  • 김영문;이종섭;이주용;이창호
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.33-39
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    • 2013
  • 전 세계적으로 새로운 에너지 자원을 개발하기 위해 심해 지역의 시추탐사를 진행하고 있다. 국내의 경우 2007년 동해 울릉분지에서 수행된 가스 하이드레이트 심부 시추 사업(Ulleung Basin Gas Hydrate Expedition 1)에서 가스 하이드레이트의 부존을 확인하였다. 가스 하이드레이트 생산 및 생산기지 건설을 위해 심해토의 지반공학적 특성은 매우 중요하다. 본 연구에서는 동해 울릉분지에서 수행된 가스 하이드레이트 심부 시추 사업(UBGH2)에서 획득된 시료를 이용하여 실내실험을 수행하고 지반공학적 특성을 분석하였다. 비중, 아터버그 한계, 비표면적 및 입도분석 등 기본 토질 특성 실험을 실시하고 선행연구의 결과와 비교하였다. 또한 벤더 엘리먼트를 설치한 압밀셀을 이용하여 압밀실험을 수행하면서 압밀특성을 분석하고 수직유효응력에 따른 전단파 속도를 측정하였고, 투수계수값을 구하였다.

유리섬유로 보강된 수지에서 제품설계 및 성형조건에 따른 휨의 연구: Part 1. 비결정성 수지 (A Study on the Warpage of Glass Fiber Reinforced Plastics for Part Design and Operation Condition: Part 1. Amorphous Plastics)

  • 이민;김혁;류민
    • 폴리머
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    • 제36권5호
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    • pp.555-563
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    • 2012
  • 사출 성형품에서 발생되는 뒤틀림은 성형공정 중 제품의 불균일한 수축과 잔류응력의 이완으로 인하여 나타나는 현상이다. 휨이나 뒤틀림 현상을 방지하기 위해서 성형품이 강성이 있도록 설계하거나 수지에 유리섬유 등으로 보강하여 사용한다. 본 연구에서는 플라스틱의 성형품에서 성형품의 설계에 따른 뒤틀림 현상을 성형조건 별로 알아보았다. 성형품의 설계는 리브로 보강된 두 종류와 보강 리브가 없는 시편을 사용하였다. 수지는 유리섬유로 보강된 비결정성 수지인 PC와 ABS를 사용하였다. 실험결과 휨은 리브의 설계에 따라 큰 변화를 보였다. 게이트 주변, 게이트 반대쪽, 그리고 흐름방향쪽 등 측정위치에 따라서 휨은 다양하게 나타났다. 이러한 휨의 결과는 유리섬유의 배향과도 크게 관련이 있음을 컴퓨터 해석을 통해 확인할 수 있었다. 리브가 없는 단순 평판에서 휨이 가장 작게 나타났으며, 리브가 흐름방향으로 놓여있는 경우가 휨에 대한 큰 저항을 보였다. 시편에 나타난 휨은 성형조건보다는 제품의 설계에 따라 크게 변하였다. 리브의 설계와 그에 따른 게이트의 위치 설정은 유리섬유의 배향과 직접적인 관련이 있으므로 성형품의 휨 조절에 매우 중요함을 보여주었다.

응력특이를 갖는 축방향 부재의 웨이블렛 급수해석 (Wavelet Series Analysis of Axial Members with Stress Singularities)

  • 우광성;장영민;이동우;이상윤
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • 푸리에 급수는 사인 곡선처럼 일정한 진폭으로 진동하는 정규파(wave)를 사용한다. 그래서 푸리에 급수에서 사용하는 함수는 진동수의 크기가 시간에 따라 변하지 않기 때문에 국부적인 영역에서 급작스런 진동이나 불연속성을 갖는 신호를 표현하기에는 한계가 있다. 그러나 이러한 푸리에 해석의 단점을 여러개의 적절한 웨이블렛의 선형조합에 의해 보완할 수 있는 것이 웨이블렛 급수해석이다. 시간에 집중되어진 궤적의 작은 잔파(wavelet)를 사용함으로써 시간과 주기의 폭을 변화시킬 수 있기 때문에 유동적이고, 특이(singular)형상을 지닌 신호들을 보다 효율적으로 표현할 수 있다. 이 연구의 주요 목적은 웨이블렛 급수해석이라고 불리는 방법을 2계 편미분방정식으로 표현되는 1차원 축방향 부재에 웨이블렛 이론을 적용함과 동시에 유한요소법과 같은 수치해석법과의 비교를 통해 성능평가를 위해 제안되었다. 여러 형태의 웨이블렛 함수의 검토 후에 HAT 함수가 웨이블렛 및 스케일링 함수로 채택되었다. 등분포하중을 받는 경우의 축방향 부재해석에서 제안된 방법은 유한요소법과 같이 효율적임을 보이며, 특히 응력특이점에서는 더 정확한 값을 보였으며, 계산시간도 절약되는 장점을 얻을 수 있었다.

1차원 유효응력개념의 지반응답해석을 통한 포항지진의 액상화 현상 규명 (Investigation of Pohang Earthquake Liquefaction Using 1D Effective-Stress Site Response Analysis)

  • 안재광;백우현;최재순;곽동엽
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권8호
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    • pp.37-49
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    • 2018
  • 지진에 의해 액상화 현상이 발생하면 지반의 침하 혹은 측방유동으로 지중 및 상부 구조물의 손상을 유발하기 때문에 이를 사전에 예측 대비하는 것이 매우 중요하다. 2017년 11월 15일에 발생한 $M_L=5.4$의 포항지진은 국내지진 관측이래 액상화 피해사례가 처음으로 접수되었으며 연구자들이 이에 대한 분석을 수행 중이다. 2018년 춘계 한국지진공학회에서 발표된 포항지역의 액상화 위험지도의 경우 지반조사 결과만을 활용하여 LPI(Liquefaction Potential Index)를 계산하고 대상지역의 피해를 추정하였다. 이때 보고된 결과에 따르면 포항지역이 전반적으로 액상화에 취약하며 상대적으로 위험해 보이는 지역은 실제 피해가 발생했던 지역과 유사하였다. 하지만 액상화 위험도는 실제 발생한 피해보다 과대 예측하였기에 액상화 피해수준 범위에 문제점이 제기되었다. 따라서 본 연구에서는 액상화 현상이 관측된 구간에서 1차원 지반응답해석을 수행하여 액상화 발생가능성을 분석하였다. 그 결과 지반분류에 따른 평가로부터 얻어진 LPI는 액상화 위험지도를 작성 시에 과대예측 할 수 있는 것으로 나타났다.