• 광물과 암석
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• 제33권3호
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• pp.273-291
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• 2020

화강암 석산에서 1번 면, 2번 면 및 3번 면으로 알려진 세 직교하는 분할면의 강도 특성을 검토하였다. R, G 및 H 공시체는 거창 및 합천 지역에서 분포하는 쥬라기 화강암류의 블럭 샘플로부터 획득하였다. 이들 세 공시체의 장축의 방향은 세 면 각각에 수직이다. 세 면에 대한 판별에 유용한 주요 사항은 다음과 같다. 첫째, R, G 및 H 공시체의 일축압축강도와 관련된 세 그래프의 스케일링 특성을 보여 주는 도면을 작성하였다. 강도의 증가에 따라 세 공시체의 그래프는 H < G < R의 순으로 배열한다. 공시체 내부의 조직균일도를 지시하는 세 공시체에 대한 그래프의 경사각을 비교하였다. H 공시체(θ^H, 24.0°~37.3°)에 대한 상기한 각이 세 공시체 중에서 가장 낮다. 둘째, 두 공시체의 평균압축강도의 조합을 나타내는 RG, GH 및 RH 공시체의 세 그래프와 관련된 스케일링 특성을 도출하였다. 다양한 형태를 취하는 이들 세 그래프는 GH < RH < RG의 순으로 배열한다. 섯째, 강도차(Δσ_t)와 경사각(θ) 사이의 상관도를 작성하였다. 위의 두 파라미터는 -0.003의 지수(λ)를 갖는 지수함수의 상관성을 보여 준다. 두 화강암에서, RH-그래프의 경사각(θ^RH)이 가장 낮다. 넷째, 세 공시체에 대한 세 종류의 압축강도 그리고 각 공시체에 가해진 압축하중에 평행 배열하는 두 조의 미세균열에 대한 다섯 파라미터 사이의 상관 관계를 보여 주는 여섯 유형의 도면을 작성하였다. 거창 및 합천화강암에 대한 이들 도면으로부터, 빈도수(N, 0.872) 및 밀도(ρ, 0.874)와 함께 총 길이(Lt)에 대한 상관계수(R²)의 평균값(0.877)이 가장 높다. 또한, 세 공시체의 최소(0.768) 및 최대(0.804)의 압축강도에 비하여 평균압축강도와 관련된 상관계수의 값(0.829)이 보다 높다. 다섯째, 거창화강암의 세 공시체에서 발달된 상기의 두 조의 미세균열과 평행한 방향으로 측정한 압열인장강도의 분포 특성을 도출하였다. 관련 도면으로부터, R, G 및 H 공시체에 해당하는 이들 인장강도에 대한 세 그래프는 H(R1+G1) < G(R2+H1) < R(R1+G1)의 순을 보여 준다. 인장강도에 대한 세 그래프의 배열순과 압축강도에 대한 세 그래프의 배열순과 상호 부합한다. 따라서, 세 공시체의 압축강도는 상기한 세 유형의 인장강도와 상호 비례한다. 여섯째, 상기한 세 그래프에서 도출한 각 누적수(N=1~10)에 해당하는 세 인장강도 그리고 각 그래프에 해당하는 다섯 파라미터의 값 사이의 상관 계수를 도출하였다. 10개의 상관도에서 도출한 각 파라미터에 대한 상관 계수의 평균값은 밀도(0.763) < 총 길이(0.817) < 빈도수(0.839) < 평균 길이(Lm, 0.901) ≤ 중앙 길이(Lmed, 0.903)의 순으로 증가한다. 일곱째, 세 공시체에 대한 일축압축강도 그리고 압열인장강도 사이의 상관도를 작성하였다. 상기한 상관도는 세 종류의 압축강도 그리고 다섯 그룹(A~E)의 인장강도를 근거로 아홉 유형으로 분류하였다. 관련 도면으로부터, 최소압축강도를 제외한 평균 및 최대압축강도와 함께 인장강도가 증가할수록, 상관계수의 값은 급격하게 증가한다.

• Computers and Concrete
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• 제31권4호
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• pp.359-370
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• 2023

Slime is produced by excavation during the installation of embedded piles, and it tends to mix with the cement paste injected into the pile shafts. The objective of this study is to investigate the strength and stiffness characteristics of cement pasteslime mixtures. Mixtures with different slime ratios are prepared and cured for 28 days. Uniaxial compression tests and elastic wave measurements are conducted to obtain the static and dynamic properties, respectively. The uniaxial compressive strengths and static elastic moduli of the mixtures are evaluated according to the curing period, slime ratio, and water-cement ratio. In addition, dynamic properties, e.g., the constrained, shear, and elastic moduli, are estimated from the compressional and shear wave velocities. The experimental results show that the static and dynamic properties increase under an increase in the curing period but decrease under an increase in the slime and water-cement ratios. The cement paste-slime mixtures show several exponential relationships between their static and dynamic properties, depending on the slime ratio. The bearing mechanisms of embedded piles can be better understood by examining the strength and stiffness characteristics of cement paste-slime mixtures.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.821-832
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• 2008

The hazard warning levels are necessary for the rational design and safety construction of underground space, as mountain and urban tunnel. Sakurai provided the hazard warning levels for assessing the stability of tunnels using the critical strain of rock mass, which is defined as a ratio between uni-axial compressive strength and the Young's modulus. The concept of critical strain guidelines is introduced in this study for the assessment of tunnel safety during excavation. Moreover, in this paper, the critical strain properties of sedimentary rock in Korea has investigated and analysed in detail by Lab. test, as the uniaxial and triaxial compression tests. Finally, critical strain properties of sedimentary rock on uniaxial and triaxial stress condition is discussed the relationship of failure strain values, uniaxial and triaxial compression strengths, confining pressure and Young's modulus.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권1호
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• pp.61-69
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• 2020

The uniaxial compressive strength (UCS) of rock is a basic parameter in underground engineering design. The disadvantages of this commonly employed laboratory testing method are untimely testing, difficulty in performing core testing of broken rock mass and long and complicated onsite testing processes. Therefore, the development of a fast and simple in situ rock UCS testing method for field use is urgent. In this study, a multi-function digital rock drilling and testing system and a digital core bit dedicated to the system are independently developed and employed in digital drilling tests on rock specimens with different strengths. The energy analysis is performed during rock cutting to estimate the energy consumed by the drill bit to remove a unit volume of rock. Two quantitative relationship models of energy analysis-based core drilling parameters (ECD) and rock UCS (ECD-UCS models) are established in this manuscript by the methods of regression analysis and support vector machine (SVM). The predictive abilities of the two models are comparatively analysed. The results show that the mean value of relative difference between the predicted rock UCS values and the UCS values measured by the laboratory uniaxial compression test in the prediction set are 3.76 MPa and 4.30 MPa, respectively, and the standard deviations are 2.08 MPa and 4.14 MPa, respectively. The regression analysis-based ECD-UCS model has a more stable predictive ability. The energy analysis-based rock drilling method for the prediction of UCS is proposed. This method realized the quick and convenient in situ test of rock UCS.

• 화약ㆍ발파
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• 제21권4호
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• pp.23-35
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• 2003

본 연구에서는 남원지역 화강암을 대상으로 각 방향에 따른 물성간의 상관관계와 역학적 이방성을 규명하고자 하였다. 화강암의 수평, 수직축의 방향별 물성치는 일축압축강도 및 압열인장강도와 선형관계를 나타내었으며, 초음파 속도 측정 결과 수직방향은 나머지 두 수평방향 보다 약 10∼15% 정도 빠르게 나타났다. 이러한 속도 차이의 원인은 주로 암석 내에 존재하는 미세균열의 발달형태에 따르는 것으로 판단되며, 이는 현미경관찰 결과와 매우 일치함을 알 수 있었다. 점하중시험에 의한 점하중강도지수(Is(50)) 측정결과, 화강암의 경우 일축압축강도와 점하중강도지수의 비는 18∼20에 해당하는 것으로 나타났다. 일축압축강도와 점하중강도지수. 슈미트해머 반발치. 압열인장강도와 좋은 상관관계를 나타내었으며, 이중 점하중강도지수가 가장 높은 상관관계를 보였다. 이로부터 알 수 있듯이 점하중 강도지수가 일축압축강도를 추정하는데 가장 유효한 도구임을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.1057-1062
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• 2008

In order to investigate a strength anisotrophy of basalt in Cheju Island, rock samples of Pyosenri basalt, trachy-basalt and scoria were taken from Seoguipo-Si Seongsan-Eup area, and a series of uniaxial compressive strength test and Brazilian test were carried out. The strengths were decreased with increasing the moisture contents in rock sample by pore water. As the result of test considering the anisotropy of rock strength, the compressive strength in condition of failure occurred parallel to stratified layer is decreased about 12-26% more than that in condition of failure occurred inclined to stratified layer.

• Computers and Concrete
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• 제27권2호
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• pp.99-109
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• 2021

Experimental and discrete element methods were used to investigate the effects of echelon non-persistent joint on the failure behaviour of joint's bridge area under uniaxial compressive test. Concrete samples with dimension of 150 mm×100 mm×50 mm were prepared. Uniaxial compressive strength and tensile strength of concrete were 14 MPa and 1MPa, respectivly. Within the specimen, three echelon non-persistent notches were provided. These joints were distributed on the three diagonal plane. the angle of diagonal plane related to horizontal axis were 15°, 30° and 45°. The angle of joints related to diagonal plane were 30°, 45°, 60°. Totally, 9 different configuration systems were prepared for non-persistent joint. In these configurations, the length of joints were taken as 2 cm. Similar to those for joints configuration systems in the experimental tests, 9 models with different echelon non-persistent joint were prepared in numerical model. The axial load was applied to the model by rate of 0.05 mm/min. the results show that the failure process was mostly governed by both of the non-persistent joint angle and diagonal plane angle. The compressive strengths of the specimens were related to the fracture pattern and failure mechanism of the discontinuities. It was shown that the shear behaviour of discontinuities is related to the number of the induced tensile cracks which are increased by increasing the joint angle. The strength of samples increase by increasing both of the joint angle and diagonal plane angle. The failure pattern and failure strength are similar in both methods i.e. the experimental testing and the numerical simulation methods.

• 터널과지하공간
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• 제21권2호
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• pp.145-150
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• 2011

사암과 안산암에 대한 풍화특성을 살펴보기 위하여 동결융해 반복시험을 실시한 후, 두 암석에 대한 중량 감소율, 탄성파속도, 일축압축강도 등의 물성 변화를 측정하였다. 중량 변화의 경우 두 암석 모두에서 동결 융해 반복 횟수가 증가함에 중량이 감소하는 경향을 보였다. 특히 안산암에서는 중량 감소 경향이 시험편에 따라 매우 불규칙하게 나타났다. 탄성파속도 변화에 있어서 사암은 5%이상의 감소 경향을 보였으며, 안산암은 동결융해 반복시험 500 사이클까지 탄성파속도 변화가 거의 없다가 1000 사이클부터 5%이상의 감소 현상을 보였다. 이것은 안산암이 비교적 풍화에 강한 암석인 반면, 사암은 풍화받기 쉬운 암석인 것을 의미한다. 또한 안산암의 탄성파속도 변화 양상은 안산암의 중량 변화와 일치한다. 사암의 일축압축시험 결과에서 일축압축강도는 동결융해 반복시험 초기 사이클 구간에서 미미한 강도저하를 보이다 64 사이클부터는 불규칙한 경향을 나타냈다. 결과적으로, 중량 감소가 적은 암석 시험편일수록 강도저하율도 작게 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.211-219
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• 2008

The hazard warning levels are necessary for the rational design and safety construction of underground space, as mountain and urban tunnel. Sakurai provided the hazard warning levels for assessing the stability of tunnels using the critical strain of rock mass, which is defined as a ratio between uni-axial compressive strength and the Young's modulus. The concept of critical strain guidelines is introduced in this study for the assessment of tunnel safety during excavation. Moreover, in this paper, the critical strain properties of sedimentary rock in Korea has investigated and analysed in detail by Lab. test, as the uniaxial compression tests. Finally, critical strain properties of sedimentary rock is discussed the relationship of failure strain values, uniaxial compression strengths and Young's modulus.

• 국제강구조저널
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• 제18권4호
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• pp.1397-1409
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• 2018

Stiffened plates with high slenderness parameters show large out-of-plane deflections, due to elastic buckling, which may occur before the plates reach their ultimate strength. From a serviceability point of view, restriction of out-of-plane deflections exceeding the fabrication tolerance is of primary importance. Compressive strength at the serviceability limit state (SLS) for slender stiffened plates under uniaxial stress was investigated through nonlinear elasto-plastic finite element analysis, considering both geometric and material nonlinearity. Both normal and high-performance steel were considered in the study. The SLS was defined based on a deflection limit and an elastic buckling strength. Probabilistic distributions of the SLS strengths were obtained through Monte Carlo simulations, in association with the response surface method. On the basis of the obtained statistical distributions, partial safety factors were proposed for SLS. Comparisons with the ultimate strength of different design codes e.g. Japanese Code, AASHTO, and Canadian Code indicate that AASHTO and Canadian Code provide significantly conservative design, while Japanese Code matches well with a 5% non-exceedance probability for compressive strength at SLS.