흙노반재료의 회복탄성계수(MR) 결정을 위한 반복삼축압축시험법 제시 및 변형계수 상관성 분석 A Possible Test Method Proposed for Resilient Modulus (MR) and Analysis of Correlation between Resilient Modulus and Shear Modulus of Track Subgrade Soil원문보기
일반적으로 철도궤도 상부노반 흙재료는 연속적인 열차의 동적하중을 받게 되어 증가-감소 단계의 응력을 경험하게 된다. 이와 같이 일정한 주기에 따라 반복적으로 재하되는 축차응력(${\sigma}_d$)과 반복재하회수가 증가하게 되어 발생하는 회복변형률(${\varepsilon}_r$)의 비를 이용, 회복탄성계수($M_R$)을 산정할 수 있다. 현재까지 철도궤도하부구조에 적용할 수 있는 통일된 회복탄성계수 측정 시험법이 제시된 바 없어, 본 연구에서는 철도궤도 하부구조에 적용 가능하며, 구속압, 응력조건 및 반복재하회수 등을 종합적으로 고려할 수 있는 반복삼축압축시험에 의한 잠정 회복탄성계수 측정시험법을 제시하였다. 또한 반복삼축압축시험에 의한 잠정 시험법을 통해 산정된 회복탄성계수($M_R$)와 중형공진주시험을 통해 측정한 전단탄성계수(G)와의 상관성분석을 실시하였다.
일반적으로 철도궤도 상부노반 흙재료는 연속적인 열차의 동적하중을 받게 되어 증가-감소 단계의 응력을 경험하게 된다. 이와 같이 일정한 주기에 따라 반복적으로 재하되는 축차응력(${\sigma}_d$)과 반복재하회수가 증가하게 되어 발생하는 회복변형률(${\varepsilon}_r$)의 비를 이용, 회복탄성계수($M_R$)을 산정할 수 있다. 현재까지 철도궤도하부구조에 적용할 수 있는 통일된 회복탄성계수 측정 시험법이 제시된 바 없어, 본 연구에서는 철도궤도 하부구조에 적용 가능하며, 구속압, 응력조건 및 반복재하회수 등을 종합적으로 고려할 수 있는 반복삼축압축시험에 의한 잠정 회복탄성계수 측정시험법을 제시하였다. 또한 반복삼축압축시험에 의한 잠정 시험법을 통해 산정된 회복탄성계수($M_R$)와 중형공진주시험을 통해 측정한 전단탄성계수(G)와의 상관성분석을 실시하였다.
In general, under the repetitive dynamic load generated by rail cars running on the track, subgrade soil experiences changes of stress conditions such as deviatoric stress (${\sigma}_d$) and bulk stress (${\theta}$). Due to the repetitive change of deviatoric stress (${\si...
In general, under the repetitive dynamic load generated by rail cars running on the track, subgrade soil experiences changes of stress conditions such as deviatoric stress (${\sigma}_d$) and bulk stress (${\theta}$). Due to the repetitive change of deviatoric stress (${\sigma}_d$) with number of loadings, the resilient modulus ($M_R$) can be obtained by using the measured resilient strain (${\varepsilon}_r$) after a sufficient number of loadings. At present, no plausible and unified test method has been proposed to obtain the resilient modulus of railway track subgrade soil. In this study, a possible test method for obtaining the resilient modulus ($M_R$) of railway track subgrade soil is proposed; this test, by utilizing repetitive triaxial compression testing, can consider all the important parameters, such as the confining stress, deviatoric stress, and number of loadings. By adapting and using the proposed test method to obtain $M_R$, $M_R$ values for compacted track subgrade soil can be successfully determined using soil obtained in three field sites of railway track construction with changing water content range from OMC. In addition, shear modulus (G) ~ shear strain (${\gamma}$) relation data were also obtained using a mid-size RC test. A correlation analysis was performed using the obtained G and $M_R$ values while considering the strain levels and modes of strain direction.
In general, under the repetitive dynamic load generated by rail cars running on the track, subgrade soil experiences changes of stress conditions such as deviatoric stress (${\sigma}_d$) and bulk stress (${\theta}$). Due to the repetitive change of deviatoric stress (${\sigma}_d$) with number of loadings, the resilient modulus ($M_R$) can be obtained by using the measured resilient strain (${\varepsilon}_r$) after a sufficient number of loadings. At present, no plausible and unified test method has been proposed to obtain the resilient modulus of railway track subgrade soil. In this study, a possible test method for obtaining the resilient modulus ($M_R$) of railway track subgrade soil is proposed; this test, by utilizing repetitive triaxial compression testing, can consider all the important parameters, such as the confining stress, deviatoric stress, and number of loadings. By adapting and using the proposed test method to obtain $M_R$, $M_R$ values for compacted track subgrade soil can be successfully determined using soil obtained in three field sites of railway track construction with changing water content range from OMC. In addition, shear modulus (G) ~ shear strain (${\gamma}$) relation data were also obtained using a mid-size RC test. A correlation analysis was performed using the obtained G and $M_R$ values while considering the strain levels and modes of strain direction.
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문제 정의
내부변위계는 시편의 변형을 정확하게 측정 가능하다는 장점이 있으나, 설치가 까다롭고 시편에 손상을 유발할 수 있는 단점이 있다. 본 시험에서는 시험시편의 정확한 순간변위 및 축변형률을 측정하기 위하여 외부 및 내부변위계를 모두 사용하는 방안을 고려하였다.
본 연구에서는 철도궤도 하부구조중 흙노반층의 변형특성을 파악하기 위한 시험방법으로서, 구속압, 응력조건 및 반복재하회수 등을 종합적으로 고려하여 회복탄성계수를 측정할 수 있는 잠정 반복삼축압축시험 시험법을 제시하였다. 이와 같은 잠정 반복삼축압축시험 시험법을 통해 결정된 회복탄성계수(MR)와 중형공진주시험을 통해 측정한 전단탄성계수(G)와의 상관성분석을 실시하였으며 아래와 같은 결론을 얻을 수 있었다.
다만 주로 도로분야에서 국가별 또는 기관별로 각각의 연구목적 또는 시행의도에 따라 독자적인 시험법을 수립하여 시험을 수행하고 있다[12]. 철도궤도 흙노반의 회복탄성계수 결정을 위한 반복삼축압축시험법 개발을 위해서 본 연구에서는 철도궤도 하부구조가 경험하는 구속압, 응력조건 및 반복재하회수 등을 종합적으로 고려한 잠정 시험법을 제시하였다. 또한 반복삼축압축 시험의 잠정 시험법을 통해 산정된 회복탄성계수(MR)와 중형공진주시험을 통해 측정된 전단탄성계수(G)와의 상관성 분석을 실시, 유효성을 검토하였다.
실제 흙노반의 침하 등 안정성에 미치는 가장 큰 영향요소는 강성(stiffness), 즉, 변형계수이므로[11] 역학적 특성 중 재료의 다짐 후 변형계수 분포범위와 변화정도를 보다 명확히 파악할 필요가 있다. 현재 대부분의 분류시스템에서 사용되는 기초물성 값과 실제의 역학적 특성인 변형계수와의 사이에 어떠한 상관성이 수립가능성을 검토하였다. 이를 위하여 궤도노반으로 사용되는 흙재료의 기초물성에 입각한 변형계수 예측모델 수립을 최종 목적으로 다수의 국내 신설 철도 궤도노반 흙재료에 대하여 실내 기본물성시험을 실시하였고, 이를 현장에서 직접 구한 변형계수(반복평판재하시험 변형계수 Ev2 및 동평판재하시험 변형계수 Evd)와의 회귀분석을 통해 상관식을 도출하였다.
가설 설정
선형회귀분석을 통해 상관식을 도출하기 위해서는 독립변수와 종속변수 사이에 선형적 관계식 설정을 유도해야 한다. 따라서 loglog 대수법을 응용하여 자연로그(ln) - 자연로그(ln) 대수 관계식이 설정되는 것을 가정하였다. 다음 Table 9~Table 10 및 Fig.
또한 전단탄성계수를 이용, 식 (11)에 대입하여 탄성계수를 구하였다. 이때 포아송비는 0.212로 가정하였다.
제안 방법
(1) 궤도 하부 흙노반층에 적합한 응력조건(구속압 및 축차응력 수준)을 결정하였다. 흙노반 재료에 대한 회복탄성계수 측정을 위한 독립적인 시험방법을 제시하였으며 특히, 도로포장재료를 위하여 사용하는 시험법과는 달리 반복재하시 정현파 형식의 축차응력이 반복적으로 가하여지도록 하였다.
(2) 회복탄성계수와 전단탄성계수와의 직접 비교는 변형률 수준과 발생방향이 달라 이를 직접 비교하기 위하여 탄성변형률 상관식을 사용하여 변환하고 비교하였다. 함수비, 구속압 및 축차응력 수준에 따른 회복탄성계수와 탄성계수와의 비교분석을 실시하였으며 이들 사이에 일정한 상관성과 의존성이 수립될 수 있음을 확인하였다.
(3) 선형회귀분석을 통해 회복탄성계수(MR)과 전단탄성계수(G), 탄성계수(E) 간에 비교적 신뢰수준이 높은 단순 상관식을 도출하였으며, 이를 정리하면 다음과 같다.
각 단계별 응력조합(축차응력(σd) 및 구속압(σ3))에서 반복재하에 따라 발생하는 변위(δ)를 시편의 총길이(200mm)로 나눠 회복변형률(εr)을 산정하였고, 이를 이용하여 회복탄성계수 값(MR)을 결정하였다.
82kPa의 구속압이 확인되었다. 계산 결과를 이용하여 영구변형시험에 적용할 최종 구속압은 흙노반 상면에서 7.5kPa, 흙노반 상면으로부터 깊이 1.5m에서 15kPa, 흙노반 상면으로부터 3.3m 깊이에서 30kPa으로 결정하였다.
6과 같이 회복탄성계수 기울기가 수렴하는 것을 확인하였다. 기울기의 변화가 더 이상 발생하지 않는 100회를 회복탄성계수 결정을 위한 최소 반복회수로 결정하였다.
동일 흙노반 재료를 이용하여 최적함수비(OMC) 및 최적함수비±2% 조건에서 95%이상 다짐도로 시편(D=10cm, H=20cm)을 제작한 후 공진주 시험을 실시하여 전단변형률(γ) 변화에 따른 전단탄성계수(G) 감소곡선을 구하였다.
동일 흙노반 재료에 대한 중형공진주시험을 실시하여 전단탄성계수(G)~전단변형률(γ) 관계를 함수비 대역(OMC 및 OMC±2%) 별로 구하였다.
철도궤도 흙노반의 회복탄성계수 결정을 위한 반복삼축압축시험법 개발을 위해서 본 연구에서는 철도궤도 하부구조가 경험하는 구속압, 응력조건 및 반복재하회수 등을 종합적으로 고려한 잠정 시험법을 제시하였다. 또한 반복삼축압축 시험의 잠정 시험법을 통해 산정된 회복탄성계수(MR)와 중형공진주시험을 통해 측정된 전단탄성계수(G)와의 상관성 분석을 실시, 유효성을 검토하였다.
구속압은 실제 현장에서 열차가 주행하기 직전인 공용 전 흙노반이 경험하는 횡방향 압력을 의미한다. 먼저 구속압 산정을 위해 유한요소해석프로그램인 ABAQUS 2D해석에 의해 일반적인 궤도를 모델링 하였다(Fig. 1). 레일은 빔(beam)요소로 UIC60 레일과 동일 단면을 적용하였으며, 침목의 연결은 패드(pad)의 스프링(spring) 요소를 이용, 스프링계수 40kN/mm를 적용하였다.
그러나, Pezo[15]는 시편의 단부를 석고로 처리하여 단부오차(bedding error)를 제거할 수 있음을 확인 바 있고, AASHTO T294-92I 시험법에서도 석고를 이용한 단부오차 제거방법을 적용하였다. 본 시험에서도 시편의 양단부에 석고 처리를 하여 단부오차를 제거한 후 시험을 실시하였다. 시험 시편의 크기는 직경 D=100mm, 높이 H=200mm이며, 구속압(σ3)은 가압공기압에 의해 생성하였다.
동일 흙노반 재료를 이용하여 최적함수비(OMC) 및 최적함수비±2% 조건에서 95%이상 다짐도로 시편(D=10cm, H=20cm)을 제작한 후 공진주 시험을 실시하여 전단변형률(γ) 변화에 따른 전단탄성계수(G) 감소곡선을 구하였다. 이때 동일 함수비 조건에서 단계별로 구속압(7.5, 15, 30kPa)의 변화를 주어 시험을 실시하였다. Table 6은 획득된 각 구속압 및 함수비에서 최대전단 탄성계수(Gmax)를 현장별로 정리한 것이다.
3m위치에서의 축차응력을 결정하였다. 이때 하나의 구속압 단계에 대하여 3개의 축차응력 단계를 적용, 최소 30kPa부터 최대 138kPa까지 총 9단계의 축차응력을 결정하였다(Table 2).
흙노반 재료에 대한 회복탄성계수 측정을 위한 독립적인 시험방법을 제시하였으며 특히, 도로포장재료를 위하여 사용하는 시험법과는 달리 반복재하시 정현파 형식의 축차응력이 반복적으로 가하여지도록 하였다. 이렇게 제안된 잠정시험법을 이용하여 국내 3개 궤도부설 현장에서 채취된 흙노반 재료에 대한 회복탄성계수 측정시험을 실시하였다. 동일 흙노반 재료에 대한 중형공진주시험을 실시하여 전단탄성계수(G)~전단변형률(γ) 관계를 함수비 대역(OMC 및 OMC±2%) 별로 구하였다.
현재 대부분의 분류시스템에서 사용되는 기초물성 값과 실제의 역학적 특성인 변형계수와의 사이에 어떠한 상관성이 수립가능성을 검토하였다. 이를 위하여 궤도노반으로 사용되는 흙재료의 기초물성에 입각한 변형계수 예측모델 수립을 최종 목적으로 다수의 국내 신설 철도 궤도노반 흙재료에 대하여 실내 기본물성시험을 실시하였고, 이를 현장에서 직접 구한 변형계수(반복평판재하시험 변형계수 Ev2 및 동평판재하시험 변형계수 Evd)와의 회귀분석을 통해 상관식을 도출하였다. 도출된 결과는 식 (7) ~ 식(8)과 같다.
본 연구에서는 통계분석 프로그램인 SPSS를 사용하여 선형 회귀분석을 실시, 예측모델에 필요한 회귀 모델 계수를 결정하였다. 이를 이용하여 반복삼축압축시험을 통해 획득한 회복탄성계수(MR) 데이터와 전단탄성계수(G)의 상관식을 도출하였다. 선형회귀분석을 통해 상관식을 도출하기 위해서는 독립변수와 종속변수 사이에 선형적 관계식 설정을 유도해야 한다.
본 연구에서는 철도궤도 하부구조중 흙노반층의 변형특성을 파악하기 위한 시험방법으로서, 구속압, 응력조건 및 반복재하회수 등을 종합적으로 고려하여 회복탄성계수를 측정할 수 있는 잠정 반복삼축압축시험 시험법을 제시하였다. 이와 같은 잠정 반복삼축압축시험 시험법을 통해 결정된 회복탄성계수(MR)와 중형공진주시험을 통해 측정한 전단탄성계수(G)와의 상관성분석을 실시하였으며 아래와 같은 결론을 얻을 수 있었다.
최소반복회수(N)를 결정하기 위해 정해진 구속압과 축차응력을 이용하여 예비시험을 실시하였다. 이를 통해 약 90회 이상의 반복하중을 시편에 가하면 Fig.
함수비는, 다짐시험을 통해 측정된 흙 시료의 최적함수비(OMC)와 OMC±2%에 해당하는 3개 수준의 함수비에 해당하는 함수 조건으로 다졌으며, 각 시편당 다짐도는 95% 이상이 되도록 하였다.
(1) 궤도 하부 흙노반층에 적합한 응력조건(구속압 및 축차응력 수준)을 결정하였다. 흙노반 재료에 대한 회복탄성계수 측정을 위한 독립적인 시험방법을 제시하였으며 특히, 도로포장재료를 위하여 사용하는 시험법과는 달리 반복재하시 정현파 형식의 축차응력이 반복적으로 가하여지도록 하였다. 이렇게 제안된 잠정시험법을 이용하여 국내 3개 궤도부설 현장에서 채취된 흙노반 재료에 대한 회복탄성계수 측정시험을 실시하였다.
대상 데이터
1). 레일은 빔(beam)요소로 UIC60 레일과 동일 단면을 적용하였으며, 침목의 연결은 패드(pad)의 스프링(spring) 요소를 이용, 스프링계수 40kN/mm를 적용하였다. 침목 및 각 노반은 솔리드(solid) 요소를 사용하였으며, 유한요소해석에 사용된 물성치는 Table 3과 같다.
전단변형률의 변화에 따라 전단탄성계수(G)와 주파수응답곡선의 폭과 자유진동 감쇠곡선을 이용하여 감쇠비(D)를 구할 수 있다. 본 연구에 사용된 공진주시험기는 Fig. 8과 같이 Stokoe방식의 고정단-자유단 시험기를 기본 모델로 하여 중형크기(D=10cm, L=20cm)의 시료를 시험할 수 있게 제작한 시험기이다. 구속압은 압축공기를 이용한 가압방식이다.
시험 시편의 크기는 직경 D=100mm, 높이 H=200mm이며, 구속압(σ3)은 가압공기압에 의해 생성하였다.
레일은 빔(beam)요소로 UIC60 레일과 동일 단면을 적용하였으며, 침목의 연결은 패드(pad)의 스프링(spring) 요소를 이용, 스프링계수 40kN/mm를 적용하였다. 침목 및 각 노반은 솔리드(solid) 요소를 사용하였으며, 유한요소해석에 사용된 물성치는 Table 3과 같다. 해석 결과, 흙노반 상면에서 4.
데이터처리
본 연구에서는 통계분석 프로그램인 SPSS를 사용하여 선형 회귀분석을 실시, 예측모델에 필요한 회귀 모델 계수를 결정하였다. 이를 이용하여 반복삼축압축시험을 통해 획득한 회복탄성계수(MR) 데이터와 전단탄성계수(G)의 상관식을 도출하였다.
이론/모형
반복삼축압축시험에 사용할 흙 입자의 최대입경 크기는 시편 직경(D=100mm)의 1/5에 해당하는 19mm 이하로 결정하였다. 다짐방법은 프록토 표준다짐을 이용하였으며 KS규격(KS F 2312)에 따라 D다짐과 동일한 에너지 수준으로 다짐을 실시하였다. 함수비는, 다짐시험을 통해 측정된 흙 시료의 최적함수비(OMC)와 OMC±2%에 해당하는 3개 수준의 함수비에 해당하는 함수 조건으로 다졌으며, 각 시편당 다짐도는 95% 이상이 되도록 하였다.
구속압은 압축공기를 이용한 가압방식이다. 추가적인 공진주시험의 시험방법 및 구동원리 등은 Stokoe[16], Meng[17], 김동수[18] 및 Lim 등[19]이 제시한 기존 시험방법과 동일하며, 이를 이용하여 시험을 실시하였다.
축차응력의 경우 현재까지 철도궤도 하부구조에 적용할 수 있는 기준이 제시된 바 없어 도로포장하부에 사용되는 국외 시험 기준[8]을 참조하였다. 도로포장의 경우 포장면에 주행하는 차량의 무게가 각각 다르고 차선간의 자유로운 이동이 가능하지만, 레일 위를 주행하는 열차의 경우 일정한 차량의 무게가 정해져 있고 레일의 고정궤도 상을 이동하는 점을 고려하여 흙노반 상면 및 하부 1.
성능/효과
또한 전단탄성계수는 건조측(OMC-2%)에서 가장 큰 값이 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 구속압이 작고(7.5kPa), 동시에 함수비가 습윤측(OMC+2%)이 되면 전체 전단변형률에서 가장 작은 수준의 전단탄성계수가 측정되었다.
또한 동일 조건의 구속압(σ3)에서 축차응력(σd)이 증가할수록 회복탄성계수 값이 작아지는 것을 확인하였으며, 동일 축차응력에서 구속압이 증가하는 경우 습윤측(OMC+2%)에서는 회복탄성계수가 증가하였으나 건조측(OMC-2%)에서는 비슷한 값의 회복탄성계수가 측정되는 것을 시험을 통해 알 수 있었다.
전체적으로 회복탄성계수(MR)보다 전단탄성계수(G)에서 변환한 탄성계수(E) 값이 크게 나타나는 경향을 보였으며, 건조측 함수비(OMC-2%)에서 가장 큰 탄성계수 값을 보였다. 또한 습윤측(OMC+2%)으로 함수비가 증가할 경우 탄성계수의 급격한 감소현상을 보였으며 건조측 값의 30%이하가 되는 것을 파악할 수 있었다. 또한 전체적으로 구속압에 비례하여 회복탄성계수(MR) 및 탄성계수의 값은 비례하여 증가하는 경향을 보였으나 함수비가 클수록 그 비례정도는 더 명확한 경향을 보였으며 건조측으로 갈수록 이와 같은 경향은 다소 약해졌다.
시험 결과 구속압 30kPa일 때 시편의 전단탄성계수가 가장 크게 발현되었고, 습윤측(OMC+2%)에서는 전단변형률이 증가할수록 전단탄성계수의 감소현상이 급격하게 나타났으며, 건조측(OMC-2%)에서는 습윤측(OMC+2%)일 때 보다 전단탄성계수가 비교적 완만하게 감소하는 것을 볼 수 있다. 또한 전단탄성계수는 건조측(OMC-2%)에서 가장 큰 값이 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 구속압이 작고(7.
또한 습윤측(OMC+2%)으로 함수비가 증가할 경우 탄성계수의 급격한 감소현상을 보였으며 건조측 값의 30%이하가 되는 것을 파악할 수 있었다. 또한 전체적으로 구속압에 비례하여 회복탄성계수(MR) 및 탄성계수의 값은 비례하여 증가하는 경향을 보였으나 함수비가 클수록 그 비례정도는 더 명확한 경향을 보였으며 건조측으로 갈수록 이와 같은 경향은 다소 약해졌다.
반복삼축압축 시험 결과, 동일 조건의 구속압(σ3), 축차응력(σd)에서 건조측(OMC-2%) 회복탄성계수(MR) 값이 가장 크게 측정되었으며, 함수비(ω)가 높은 습윤측(OMC+2%)에서 회복탄성계수 값이 급격하게 감소하는 것을 확인하였다.
10은 시료별 구속압 변화 및 함수비 변화에 따른 전단탄성계수 감소곡선을 정리한 것이다. 시험 결과 구속압 30kPa일 때 시편의 전단탄성계수가 가장 크게 발현되었고, 습윤측(OMC+2%)에서는 전단변형률이 증가할수록 전단탄성계수의 감소현상이 급격하게 나타났으며, 건조측(OMC-2%)에서는 습윤측(OMC+2%)일 때 보다 전단탄성계수가 비교적 완만하게 감소하는 것을 볼 수 있다. 또한 전단탄성계수는 건조측(OMC-2%)에서 가장 큰 값이 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
실내 기초물성시험을 실시한 결과 4번체 통과량(P4)은 74.85~98.55%, 200번체 통과량(P200)은 0.35~0.40%로 국내 철도설계 기준에 제시된 기준 값(최대입경: 100mm이하, P4: 25~100%, P200: 0~25%) 내에 모두 포함되는 결과를 보였다. 균등계수(Cu)는 5.
최소반복회수(N)를 결정하기 위해 정해진 구속압과 축차응력을 이용하여 예비시험을 실시하였다. 이를 통해 약 90회 이상의 반복하중을 시편에 가하면 Fig. 6과 같이 회복탄성계수 기울기가 수렴하는 것을 확인하였다. 기울기의 변화가 더 이상 발생하지 않는 100회를 회복탄성계수 결정을 위한 최소 반복회수로 결정하였다.
)을 비교, 정리한 결과이다. 전체적으로 회복탄성계수(MR)보다 전단탄성계수(G)에서 변환한 탄성계수(E) 값이 크게 나타나는 경향을 보였으며, 건조측 함수비(OMC-2%)에서 가장 큰 탄성계수 값을 보였다. 또한 습윤측(OMC+2%)으로 함수비가 증가할 경우 탄성계수의 급격한 감소현상을 보였으며 건조측 값의 30%이하가 되는 것을 파악할 수 있었다.
(2) 회복탄성계수와 전단탄성계수와의 직접 비교는 변형률 수준과 발생방향이 달라 이를 직접 비교하기 위하여 탄성변형률 상관식을 사용하여 변환하고 비교하였다. 함수비, 구속압 및 축차응력 수준에 따른 회복탄성계수와 탄성계수와의 비교분석을 실시하였으며 이들 사이에 일정한 상관성과 의존성이 수립될 수 있음을 확인하였다.
침목 및 각 노반은 솔리드(solid) 요소를 사용하였으며, 유한요소해석에 사용된 물성치는 Table 3과 같다. 해석 결과, 흙노반 상면에서 4.87kPa, 흙노반 상면으로부터 깊이 1.5m에서 13.56kPa, 흙노반 상면으로부터 3.3m 깊이에서 25.82kPa의 구속압이 확인되었다. 계산 결과를 이용하여 영구변형시험에 적용할 최종 구속압은 흙노반 상면에서 7.
후속연구
(3) 결정된 단순 상관식은 국내 신설 철도시공 현장 3개 공구에 대한 반복삼축압축시험 결과를 분석하여 도출된 것이며, 이를 일반화하기에는 아직까지 데이터수가 상대적으로 부족함으로 향후 추가 시험을 통한 데이터베이스의 확장 및 이들 사이의 추가 상관성 분석이 요구된다.
결정된 상관식은 국내 신설 철도시공 현장 3개 공구에서 채취한 흙재료를 이용, 반복삼축압축시험 결과를 분석하여 도출된 것이며 일반화하기에는 아직까지 데이터수가 상대적으로 부족함으로 향후 보다 많은 시험을 통한 데이터베이스의 확장 및 이들 사이의 상관성을 높이는 추가 작업이 필요하다.
이러한 상관식은 비교적 회복탄성계수와 전단탄성계수와의 단순비교를 통하여 구한 것으로서 향후 본 연구에서 진행한 실험으로부터 확인한 함수비, 구속압 및 반복재하회수 등의 파라미터와의 상호 의존성 및 상관성을 보다 엄밀히 설정할 수 있는 추가 상관성 분석을 실시할 필요가 있다. 이를 통하여 구성모델의 수립이 가능할 것으로 판단한다.
이러한 상관식은 비교적 회복탄성계수와 전단탄성계수와의 단순비교를 통하여 구한 것으로서 향후 본 연구에서 진행한 실험으로부터 확인한 함수비, 구속압 및 반복재하회수 등의 파라미터와의 상호 의존성 및 상관성을 보다 엄밀히 설정할 수 있는 추가 상관성 분석을 실시할 필요가 있다. 이를 통하여 구성모델의 수립이 가능할 것으로 판단한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
SPSS를 사용하여 선형 회귀분석을 실시하여 무엇을 도출하였나?
본 연구에서는 통계분석 프로그램인 SPSS를 사용하여 선형 회귀분석을 실시, 예측모델에 필요한 회귀 모델 계수를 결정하였다. 이를 이용하여 반복삼축압축시험을 통해 획득한 회복탄성계수(MR) 데이터와 전단탄성계수(G)의 상관식을 도출하였다. 선형회귀분석을 통해 상관식을 도출하기 위해서는 독립변수와 종속변수 사이에 선형적 관계식 설정을 유도해야 한다.
회복 탄성계수란?
1)[4]. 초기 재하 후 반복하중의 재하회수가 특정 회수 이상이 되면 회복변형이 지배적이 되고 이때 응력-변형률 곡선의 기울기를 회복 탄성계수(resilient modulus; MR)라고 정의한다(Fig. 2).
반복삼축압축시험기는 무엇으로 구성되어 있는가?
반복삼축압축시험기는 서보(servo) 공압장치, 삼축셀을 포함한 하중프레임, 구속응력 재하장치, 신호처리 및 시스템 제어장치로 구성되어 있다. 또한 응력 및 변형률 조절방식 모두 가능하며 제어 시스템에 의하여 자동 제어된다.
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