선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 논문에서는 이러한 벤더엘리먼트 시험을 공진주/ 비틂전단 시험기에 부착하여 벤더엘리먼트 시험, 공진주 시험, 비틂전단 시험을 동일한 시험시편에 대하여 수행하였디-. 시험시료로는 시편성형의 균질성이 우수한사질토 시료를 이용하였고 건조 및 포화조건에서 구속응력을 달리하며 시험을 수행함으로써 다양한 조건에서 각 시험법으로 평가된 결과를 비교하였으며, 벤더엘리먼트 시험법에 대한 검증을 수행하였다.
- 8%에서는 세 가지 시험결과가 거의 유사하게 나타났다. 본 연구에서는 최대전단탄성계수의 하중주파수에 따른 영향정도를 평가하기 위하여 0.1Hz〜 5Hz까지 하중주파수를 변화시키며 비틂전단 시험을 수행하였다. 그림 8은 각 하중주파수에서의 전단탄성계수를 하중주파수 05Hz에서의 전단탄성계수 값으로 정규화하여 나타낸 대표적인 결과로 모든조건에서 비틂전단 시험을 통하여 평가된 하중주파수영향계수(FE)는 최대 0.
- 파 등의 다양한 파형이 이용되며 전단파의 가진 시작점과 도달 시작점의 시간차로 결정하는 방법, Cross-Correlation 기 법을 이용하는 방법 등 다양한 방법이 이용되고 있다(Dyv:ik와 Madshus, 1985; Arulnathan 등, 1998). 본 연구에서는 파형 등에 따라 결정되는 전단파 도달시간을 비교하기 위하여 다양한 파형을 이용하여 벤더엘리먼트 시험을 수행하였다.
제안 방법
- 시편의 성형 후 몰드를 제거하기 전에 10kPa의 진공압을 가하였으며, 몰드를 제거한후 진공압 25kPa을 가하여 시편을 자립시켰다. 건조 시료의 경우에는 몰드 제거 후 시료의 초기 높이 및 직경을 측정하고, 가진시스테을 체결하였으며 구속셀을 설치하였다. 포화 시료의 경우에는 몰드 제거 후 시료의포화를 위하여 CO? 순환 및 물 순환 과정을 차례대로거친 후 시료의 초기 높이 및 직경을 측정하고, 가진시스템을 체결하고 구속셀을 설치하였다.
- 이후 포화시료의 경우에는 배압을 lOOkPa까지 증가시켜 간극수압계수(B-value)를 측정하였으며, 건조시료 및 포화 시료 모두 평균유효 구속응력 50kPa, lOOkPa, 200kPa, 400kPa 의 단계로 높여가며 각 구속단계에서 시험을 수행하였다. 구속응력은 각 구속응력 단계에서 10분간 재하하였으며 건조시료의 경우 10분 후의 높이변화만을 측정하였으며 포화시료의 경우에는 시편의 높이 및 부피변화를 측정하였고, 벤더엘리먼트 시험, 비틂전단 시험, 공진주 시험의 순서로 시험을 수행하였다.
- 있다. 그리고 공진주 시험에서는 전단파 속도 평가시 시험시편의 질량관성모멘트가 이용되므로 이 경우에도 물이 관성항에 미치는 영향정도를 고려시 유의할필요가 있으며, 본 연구에서는 Biot의 이론을 이용하여하중주파수에 따라 물의 관성항을 달리 고려하였다.
- 벤더엘리먼트 시험의 경우에는 정현파(Sin. wave) 및사각파(Rect. wave)를 입력신호로 이용하여 시편의 전단파 속도값을 측정하였다. 비틂전단 시험의 경우에는 하중주파수 0.
- 본 시험에 앞서 가진 벤더엘리먼트와 수신 벤더엘리먼트를 직접 맞붙여 신호를 획득함으로써 가진 및 수신의 두 벤더엘리먼트의 신호가 동일한 극성을 갖는지 방향성을 확인하였다. 벤더 엘리먼트 시험시 반사되어 도달하는 압축파 및 근접장 효과 등의 영향으로 실제 전단파 도달 신호 이전에 유사한 신호가 획득되므로 시험이전에 방향성을 확인함으로써 실제 전단파의 도달을보다 명확히 결정할 수 있다.
- 본 연구에서는 위와 같이 개조된 공진주/비틂전단 시험기의 하부 좌대(base pedestal) 및 상부캡(top cap)을수정하여 벤더엘리먼트 시험이 가능하도록 벤더엘리먼트를 부착하였다. 사용된 벤더 (PZT 5H)는 가로 12.
- wave)를 입력신호로 이용하여 시편의 전단파 속도값을 측정하였다. 비틂전단 시험의 경우에는 하중주파수 0.5Hz, 반복회수 10회를 갖는 입력하중을 시편에가해지는 입력전압의 크기를 조절하여 대략 0.0005%- 0.0015%의 크기의 전단변형률에서 시편의 전단탄성계수를 측정하였다. 이는 전단탄성계수가 탄성한계변형률이하에서 변형률에 무관하게 일정하게 나오는 것을 확인하고 탄성한계변형률 이후에서는 감소하는 것을 확인함으로써, 비틂전단 시험의 경우 0.
- 상대밀도에 따른 최대전단탄성계수의 변화를 확인하기 위하여 상대밀도 50%, 80% 정도의 시편을 각각 성형하여 시험을 실시하였다. 시편의 성형조건 및 위의 시험절차를 표 2에 정리하였다.
- 방법을 그림 4(a)에 나타내었다. 수신신호의 초기부분에서 시편의 옆면에서 반사되어 전달되는 압축파 및 근접장 효과 등의 영향을 받지 않는 부분의 전압값을 평균하여 그 값을 연장하는 선을 긋고, 그 선과 실제 전단파가 교차하는 지점을 전단파의 도달시점으로결정하였다. 이러한 방법으로 결정된 전단파의 도달시점과 가진신호의 초기시점의 차이로 전단파의 전파시간을 결정하였다.
- 건조 시료의 경우에는 몰드 제거 후 시료의 초기 높이 및 직경을 측정하고, 가진시스테을 체결하였으며 구속셀을 설치하였다. 포화 시료의 경우에는 몰드 제거 후 시료의포화를 위하여 CO? 순환 및 물 순환 과정을 차례대로거친 후 시료의 초기 높이 및 직경을 측정하고, 가진시스템을 체결하고 구속셀을 설치하였다. 이후 포화시료의 경우에는 배압을 lOOkPa까지 증가시켜 간극수압계수(B-value)를 측정하였으며, 건조시료 및 포화 시료 모두 평균유효 구속응력 50kPa, lOOkPa, 200kPa, 400kPa 의 단계로 높여가며 각 구속단계에서 시험을 수행하였다.
- 시험시료로는 시편성형의 균질성이 우수한사질토 시료를 이용하였고 건조 및 포화조건에서 구속응력을 달리하며 시험을 수행함으로써 다양한 조건에서 각 시험법으로 평가된 결과를 비교하였으며, 벤더엘리먼트 시험법에 대한 검증을 수행하였다.
- 001% 정도의전단변형 률에 서 시 편의 최 대 전단탄성 계수를 측정 하였다. 위와 같은 일련의 시험과정을 거친 후 시료의 하중주파수에 따른 최대전단탄성계수의 변화를 살펴보기위하여 하중주파수를 0.05Hz, 0.1 Hz, 0.5Hz, 1Hz, 3Hz, 5Hz로 달리하며 비틂전단시험을 수행하였다.
- 수신신호의 초기부분에서 시편의 옆면에서 반사되어 전달되는 압축파 및 근접장 효과 등의 영향을 받지 않는 부분의 전압값을 평균하여 그 값을 연장하는 선을 긋고, 그 선과 실제 전단파가 교차하는 지점을 전단파의 도달시점으로결정하였다. 이러한 방법으로 결정된 전단파의 도달시점과 가진신호의 초기시점의 차이로 전단파의 전파시간을 결정하였다. 그림 4(b)에 Sin.
- 포화 시료의 경우에는 몰드 제거 후 시료의포화를 위하여 CO? 순환 및 물 순환 과정을 차례대로거친 후 시료의 초기 높이 및 직경을 측정하고, 가진시스템을 체결하고 구속셀을 설치하였다. 이후 포화시료의 경우에는 배압을 lOOkPa까지 증가시켜 간극수압계수(B-value)를 측정하였으며, 건조시료 및 포화 시료 모두 평균유효 구속응력 50kPa, lOOkPa, 200kPa, 400kPa 의 단계로 높여가며 각 구속단계에서 시험을 수행하였다. 구속응력은 각 구속응력 단계에서 10분간 재하하였으며 건조시료의 경우 10분 후의 높이변화만을 측정하였으며 포화시료의 경우에는 시편의 높이 및 부피변화를 측정하였고, 벤더엘리먼트 시험, 비틂전단 시험, 공진주 시험의 순서로 시험을 수행하였다.
- 본 연구에서 시료의 성형은 건조닉■사법(air-pluviationmethod)을 적용하여 성형하였다. 자연건조된 모래시료를 1.5mmxl0mm의 직사각형 내부단면을 갖는 노즐을통하여 몰드 안으로 자유 낙하시키면서 노즐의 끝부터모래시료가 낙하하는 거리가 일정하게 유지되도록 성형하였으며, 노즐로부터의 낙하고를 달리하며 시편의상대밀도를 조정하였다. 시편의 성형 후 몰드를 제거하기 전에 10kPa의 진공압을 가하였으며, 몰드를 제거한후 진공압 25kPa을 가하여 시편을 자립시켰다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 토요라 모래를 사용하였다. 시험시료에 대한 입도분포 및 기본물성치를 그림 2 및 표 1에나타내었다.
- 부착하였다. 사용된 벤더 (PZT 5H)는 가로 12.7mm, 세로 8mm, 두께 0.7mm의 크기를 가지며, 벤더엘리먼트의 두 피에조 세라믹 판의 극성이 반대 방향으로 유발되도록 전선을 벤더엘리먼트의 양전극면에 연결(직렬 연결) 한 후, 폴리우레탄을 이용하여 약 0.5 〜 1mm가량 코팅하였다. 이 후 에폭시를 이용하여 시험시스템의 하부좌대 및 상부캡에 캔틸레버 형식으로 고정하였다.
데이터처리
- (3) 포화시료에 대한 시험결과를 Biot의 이론을 적용하여 비교.분석하였다.
이론/모형
- 공진주/비틂전단 시험은 지반의 동적변형특성(탄성계수, 감쇠비)을 규명하기 위해 사용되어온 대표적인 시험법으로, 본 연구에서는 시험시편의 포화가 가능하도록 개조된 Stokoe식 공진주/비틂전단 시험기를 사용하였다(김동수와 추연욱, 2004). Stokoe식 공진주/비틂전단 시험장비는 동일한 공시체를 이용하여 공진주 시험과 비틂전단 시험의 수행이 가능하기 때문에 두 시험결과의 비교에 있어 보다 합리적인 장점을 가진다.
- 또한, 전단파 속도 및 최대전단탄성계수 결정의 신뢰도를 증가시키기 위하여 시험 시스템에 시편의 높이변화 측정장치를 부착하였다 높이변화 측정을 위한 감지기로는 Bently Nevada사의 프록시미터 (Proximitor) 시스템을 이용하였으며, 이 시스템은 시편과의 접촉없이 시편의 높이변화를 측정할 수 있는 장점을 가진다본 연구에서 사용한 개조된 시험 시스템의 개략도를그림 1에 나타내었다.
- 본 연구에서 시료의 성형은 건조닉■사법(air-pluviationmethod)을 적용하여 성형하였다. 자연건조된 모래시료를 1.
성능/효과
- (1) 벤더엘리먼트 시험시 전단파의 전파시간 결정을 위한 방법을 제안하였으며, 제안한 방법을 이용하여건조 및 포화조건에서 다양한 파형을 사용하여 시험을 수행한 결과, 전단파 속도 측정결과가 거의 동일하게 나타남을 확인하였다.
- (2) 건조시료에 대한 시험결과 벤더엘리먼트 시험 및공진주 시험결과는 매우 유사한 결과를 나타내었으며, 비틂전단 시험을 이용한 최대전단탄성계수값은두 시험결과에 비하여 조금 과소하계 평가되거나 (Dr=79.5%) 유사하게 평가되었다(D「=52.8%). 하중주파수를 달리하며 비틂전단 시험을 수행한 결과시험시편의 하중주파수 영향정도는 작은 것으로 나타났으며, 일부 하중주파수 영향 이외에 다른 요인으로 인해 비틂전단 시험값이 조금 과소하게 평가된 것으로 판단된다.
- 시험시료인 토요라 모래는 성형시편의 투수계수가 비교적 커 작은 특성주파수값을 가지며, 따라서 하중주파수의 차이로 인하여 벤더엘리먼트 시험을 통해 평가된 전단파 속도가 공진주 시험 결과에 비해 더 큰 값을 나타내었다. Biot 의 이론을 적용하여 최대전단탄성계수와 전단파 속도의 관계에 관성항인 밀도를 적용시 물의 질량을포함하는 정도를 달리하여 공진주 시험 및 벤더엘리먼트 시험으로 평가된 전단파 속도를 최대전단탄성계수로 변환한 결과, 두 시험결과의 최대전단탄성계수는 유사한 값을 나타내었으며, 비틂전단 시험결과와도 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다.
- 600Hz의입력파형을 사용한 경우만 함께 나타내었다. 공진주 시험 및 벤더엘리먼트 시험을 통하여 결정된 전단파 속도는 상대밀도 52.8% 및 79.5% 조건에서 각각 최대 ±2% 및 ±1%의 차이를 나타내어 잘 일치하게 나타났다.
- 구속응력이 증가함에 따라 시편의 강성 증가로 인한 각 시험방법의 순응도 문제 및 시험치수의 오차등의 이유로 각 시험결과의 차이가 커지는 것으로 판단되며, 구속응력 lOOkPa 이하에서는 세 가지 다른 시험을 이용하여 결정된 최대전단탄성계수의 차이는 최대 ±3% 이내로 거의 동일하게 평가되었다.
- 그림 11의 시험결과에서 시험 구속응력이 증가함에따라 세 가지 다른 시험을 이용하여 결정된 최대전단탄성계수의 차이가 커지는 것을 볼 수 있으며 구속응력 400kFa에서는 각 시험방법의 결과가 세 가지 시험결과의 평균값과 비교하여 최대 ±7%의 차이를 갖는 것으로나타났다. 구속응력이 증가함에 따라 시편의 강성 증가로 인한 각 시험방법의 순응도 문제 및 시험치수의 오차등의 이유로 각 시험결과의 차이가 커지는 것으로 판단되며, 구속응력 lOOkPa 이하에서는 세 가지 다른 시험을 이용하여 결정된 최대전단탄성계수의 차이는 최대 ±3% 이내로 거의 동일하게 평가되었다.
- 600Hz)의가진신호를 사용하여 결정된 전단파 속도와 다른 가진파형을 사용하여 결정된 전단파 속도의 관계를 그림 5 에 모두 도시하였다. 동일 시험조건에서 각각의 파형을사용하여 결정된 전단파속도 값들은 동일조건에서의여러 파형들을 사용하여 결정된 전단파 속도의 평균값과 비교하여 최대 ±1.5% 이내의 차이를 나타내었으며, 본 연구에서 적용한 방법을 이용시 본 시험시료에 대해서 거의 동일하게 나타났다.
- 함께 그림 7에 도시하였다. 두 가지 상대밀도 조건에서 벤더엘리먼트 시험결과와 공진주 시험결과는 거의 유사하게 평 가되 었으며 상대밀도 79.5%의결과에서는 비틂전단 시험결과가 최대 10% 가량 작게평가되었으나, 상대밀도 52.8%에서는 세 가지 시험결과가 거의 유사하게 나타났다. 본 연구에서는 최대전단탄성계수의 하중주파수에 따른 영향정도를 평가하기 위하여 0.
- 본 연구에서는 포화가 가능하도록 개조된 Stokoe식공진주/비틂전단 시험기에 벤더엘리먼트를 부착하여건조 및 포화조건에서 구속응력을 달리하며 벤더엘리먼트 시험, 공진주 시험, 비틂전단 시험을 실시하여 그결과를 비교하였으며, 세 가지 시험결과가 비교적 잘 일치하는 것을 확인하였다.
- 분석하였다. 시험시료인 토요라 모래는 성형시편의 투수계수가 비교적 커 작은 특성주파수값을 가지며, 따라서 하중주파수의 차이로 인하여 벤더엘리먼트 시험을 통해 평가된 전단파 속도가 공진주 시험 결과에 비해 더 큰 값을 나타내었다. Biot 의 이론을 적용하여 최대전단탄성계수와 전단파 속도의 관계에 관성항인 밀도를 적용시 물의 질량을포함하는 정도를 달리하여 공진주 시험 및 벤더엘리먼트 시험으로 평가된 전단파 속도를 최대전단탄성계수로 변환한 결과, 두 시험결과의 최대전단탄성계수는 유사한 값을 나타내었으며, 비틂전단 시험결과와도 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다.
- 포화조건에서 벤더엘리먼트 시험으로 평가된 전단파속도와 물을 질량을 포함한 질량관성모멘트를 적용하여 공진주 시험으로부터 전단파 속도를 평가한 결과를그림 10에 함께 도시하였다 두 시험에서 이용된 하중주파수의 차이로 인하여 벤더엘리먼트 시험을 이용하여전단파 속도를 평가한 결과가 공진주 시험의 결과에 비해 더 큰 값을 갖는 것으로 판단된다.
- 8%). 하중주파수를 달리하며 비틂전단 시험을 수행한 결과시험시편의 하중주파수 영향정도는 작은 것으로 나타났으며, 일부 하중주파수 영향 이외에 다른 요인으로 인해 비틂전단 시험값이 조금 과소하게 평가된 것으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.