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[국내논문] 1-g 진동대시험을 이용한 포화된 모래지반의 재액상화 강도 특성 평가
Evaluation of Characteristics of Re-liquefaction Resistance in Saturated Sand Deposits Using 1-g Shaking Table Test 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.21 no.4, 2005년, pp.65 - 70  

하익수 (한국수자원공사 수자원연구원) ,  김명모 (서울대학교 공과대학 지구환경시스템 공학부)

초록
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여러 재액상화 발생 사례들에 의하면 한번 액상화를 겪은 지반은 이전에 받은 지진규모와 같거나 오히려 더 작은 규모의 지진에도 재액상화가 발생한 것으로 나타났다. 이러한 원인으로는 액상화 동안에 겪은 큰 전단변형율을 들수 있으며 이전에 받은 전단변형률은 지반의 입자구조를 액상화에 취약한 기둥구조와 연결간극구조와 같은 이방성이 큰 구조로 변화시키기 때문이다. 액상화로 인한 지반내부의 이방적 구조로의 변화정도는 모래의 입도특성에 크게 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 모래지반의 입도특성과 재액상화로 인한 액상화강도 감소율간의 상관관계를 추정하는데 있다. 이를 위하여 액상화 가능성이 큰,상이한 입도특성을 갖는 5종류의 시험모래에 대해 1-g 진동대시험을 수행하여 깊이별 시간에 따른 과잉간극수압과 지표면침하량을 계측하고 그 결과를 분석하였다. 한번 액상화를 겪은 지반은 조성지반의 초기간극비와 유효구속압에 거의 영향을 받지 않으며 하중반복휫수 $1\~1.5$회에 모두 재액상화되었다. 즉, 한번 액상화를 겪은 지반은 간극수의 유출로 인해 간극비는 감소하게 되나 입자구조가 액상화에 취약한 구조로 변화함으로써 액상화 강도는 현저히 감소하였다. 재액상화 강도감소율(재액상화 발생 소요 하중반복횟수/초기액상화 발생 소요 하중반복횟수)은 조성지반의 입도특성인 $D_{10}/C_u$값이 증가함에 따라 선형적으로 감소하며 $D_{10}/C_u$값이 0.15mm이상에서는 약 0.2(초기 액상화강도의 $20\%$ 강도)로 일정해지는 경향을 보였다. 의해 제작된 패턴을 모티브로 하여 수작업에서 얻지 못한 다색 의 사용을 가능케 함으로써 새로운 느낌 의 홀치기 문양 표현과 3D 모델링을 통하여 텍스타일디자인이 상품화 되었을 때의 효과를 CAD를 이용하여 살펴보고자 한 것이다. 연구방법으로는 가장 일반적인 실로 묶기, 전통적인 손바느질 느낌이 나는 시침질, 현대적 느낌이 강한 깡통에 의한 묶기와 기하학적 효과가 나는 접기 등의 홀치기염색 기법으로 수작업 한 다음 CAD를 이용하였다 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 홀치기염색기법에 의해 제작된 패턴을 모티브로 하여 수작업에서 얻지 못하는 다색사용가능성이 주䤈돀𼶖⨀塨�⨀퀍�⨀℈돐�⨀�잖⨀�⨀龜덐ࠎ�⨀�捯湣牥瑥⁰慶敭敮琻潲浡瑩潮⁢敨慶楯牳㭓慴畲慴敤⁣污礠摥灯獩琻卥瑴汥浥湴㭓瑲敳猠灡瑨整桯搻物瑩捡氠獴慴攻⤠扬潣欠捯灯汹浥爮㭡杮整楣⁷慶攠獨楥汤楮朠敦晥捴楶敮敳献㬻湤⁓敭慮瑩挠偲潣敳獩湧映䭮潷汥摧攠慮搠䥮景牭慴楯渻特映卵扳瑩瑵瑩湧⁓畢獴慮瑩慬⁊畤杭敮琻⴨㌭䉲潭潰牯灯硹⥢敮穯祬⁣桬潲楤攻潮浥湴㭤楮朠䵯浥湴㬬 Effect/Emboss를 사용함으로써 다양한 질감과 새로운 이 미지 의 홀치기염색패턴을 얻을 수 있었다. 넷째, 위의 작업 과정을 통하여 수작업에서 발생 하는 수질오염을 줄일 수 있었다. 다섯째, 이상에서 얻어진 염색패턴을 3D모델링을 통하여 상품의 제작과정과 소비자에게 착용되었을 때의 효과를 미리 볼 수 있음으로 인해서 생산자의 실패율을 줄여줄 수 있을 것으로 본다 여섯째, CAD를 이용한 이러한 일련의 과정들이 텍스타일산업 분야에 충분히 기여 할 수 있을 것으로 기대 된다. 대기의 혼염이

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Many case histories of re-liquefaction phenomena seem to support the idea that sand deposits, if they once have been liquefied, could be reliquefied again by a subsequent earthquake even though the earthquake is smaller than the previous one. The magnitude of the strains induced in the initial lique...

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

  • 재액상화 발생 여부는 이전 지 진하중으로 겪게 된 전단변형율을 파악할 수 있다면 가장 바람직한 참고 자료가 될 수 있으나, 지진하중 전후 로 지반조건들은 큰 변화를 겪게 되므로 사실상 이전에 받은 전단변형율을 예측하는 것은 재액상화 발생 여부 판단 만큼이나 어려운 일이다. 따라서, 본 연구에서는 지진전후에도 그 변화가 가장 작을 것으로 예상되는 조 성지반의 입도특성값과 재액상화시 강도변화 특성을 고찰하고 그 상관관계를 추정해 봄으로써 역사지진 기 록(대상지반의 이전 액상화 발생이력 등)과 함께 지진 빈도가 높은 지 역에서의 가장 합리적 인 액상화 평가기 법 개발을 위한 기초자료를 제시하고자 한다.
  • 진동하중동안에 계 측된 과잉간극수압 기록으로부터 액상화 시점을 결정 하고 액상화 시점에 이르는 동안에 가해진 하중반복 횟 수로부터 액상화 강도와 재액상화 강도를 산정하였다. 본 연구의 목적은 시험모래의 입도특성과 산정된 액상 화 강도 결과를 분석하여 액상화와 재액상화시 액상화 강도 특성들을 고찰하고, 아울러 모래지반의 입도특성 과 재액상화 강도변화 정도와의 상관관계를 추정하는데 있다.
  • 따라서 DHG는 조성지반의 투수성과 압축성을 동시에 반영할 수 있는 입도특성치라고 할 수 있다. 본 연구에서는 재액상화 시 강도변화를 조성지반의 입도특성치라 할 수 있는 D”Cu 값과의 상관관계를 살펴보았다. 그림 8은 유효입경 (Dk>)을 균등계수(G)로 나눈 값(DWG)과 재액상화시 강 도 감소율(재액상화 발생 소요 하중반복횟수초기액상화 발생 소요 하중반복횟수)과의 상관관계를 나타낸 것이다.
  • 본 연구에서는 액상화와 재액상화시 액상화 강도특성을 고찰하고 모래 지반의 입도특성과 재액상화 강도 변화 정도와의 상관관계를 추정하기 위해서 액상화 가능성이 큰, 상이한 입도특성(유효입경 =0.11~0.40mm, 균등계수=1.53~2.57)을 갖는 5종류의 시험모래에 대해 1-g 진동대시험을 수행하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
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참고문헌 (5)

  1. Applied Technology Council (1996), Improved Seismic Design Criteria for California Bridges : Provisional Recommendations, ATC-32, California Department of Transportation, pp.92 

  2. Ha, I.S., Park, Y.H., and Kim, M.M. (2003), 'Dissipation Pattern of Excess Pore Pressure After Liquefaction in Saturated Sand Deposits', Transportation Research Record 1821, TRB, National Research Council, Washington, D.C., pp.59-67 

  3. Kuribayashi, Eiichi, and Tatsuoka, Fumio (1975), 'Brief review of liquefaction during earthquakes in Japan', Soils and Foundation, 15(4), pp.81-91 

  4. Oda, M. (1972), 'The Mechanism of Fabric Changes During compressional Deformation of Sand', Soils and Foundation, Tokyo, 12(2), pp.416-423 

  5. Oda, M., Kawamoto, K., Fujimori, H., and Sato, M. (2001), 'Microstructural Interpretation on Reliquefaction of Saturated Granular Soils under Cyclic Loading', J. of Geotechnical and Geoenviromental Engineering, Vol.127, No.5, May, pp.416-423 

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