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대형반복삼축시험에 의한 강화노반 재료의 회복탄성계수 특성 분석
Characteristics of Resilient Modulus of Reinforced-Roadbed Materials Using Large Repetitive Triaxial Test 원문보기

한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집, 2011 Oct. 20, 2011년, pp.1115 - 1122  

임유진 (배재대학교, 건설환경철도공학과) ,  이진욱 (한국철도기술연구원, 철도시스템) ,  황정규 (배재대학교, 건설환경철도공학과) ,  박미연 ((주)승화이엔씨, 기술연구소)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Reinforced-Roadbed materials are usually composed of crushed stones. Repeated load application can induce deformation in the reinforced-roadbed layer so that it causes irregularity of track. Thus it is important to develop a prediction model of elastic modulus based on stress-strain relation under r...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 전단응력비의 크기에 따라 쇄석재료의 영구변형 발생크기와 발생양상이 달라지는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 전단응력비의 크기를 구분하여 반복재하시험을 실시하였으며 이러한 전단응력비의 크기구분과 단계별 적용이 쇄석재료의 회복탄성계수 생성에 미치는 영향을 분석하기 위한 것이다. 중형공진주 시험기 및 대형 삼축압축시험기의 구성은 그림 2와 같다.
  • 이러한 탄성계수 예측모델은 통상 반복삼축시험에 의해 구현되며 시험시 재료의 입경 대비 적정 규모의 샘플크기를 확보할 필요가 있다. 본 연구에서는 샘플크기와 입경의 차이에 따른 탄성계수의 차이를 서로 다른 두 시험방법을 통해 분석하고자 하였다. 시험을 통해 시험샘플의 크기효과 및 입도분포, 입경 등의 차이가 실제 시험으로부터 취득되는 탄성계수에 미치는 영향을 조사하였다.

가설 설정

  • 대형 반복삼축압축시험에서 구한 축변형률을 무한궤도의 평면변형조건이라는 가정 아래 식 (2)를 이용하여 전단변형률을 획득 하였다. 이를 삼축조건으로 가정할 경우에는 식(3)을 사용할 수도 있으며 두 식 사이에는 탄성계수 획득에 있어 큰 차이가 없다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
강화노반은 어떻게 구성되나? 궤도하부층을 구성하는 강화노반은 통상 일정 입도분포의 쇄석재료로 구성된다. 이러한 강화노반은 반복적인 차량하중에 의해 수직침하 등의 변형이 발생하여 궤도틀림의 한 원인이 되기도 한다.
회복탄성계수는 어떤 곡선의 기울기 인가? 하중재하 횟수가 충분히 증가하면 그림 1과 같이 소성변형보다 회복변형이 지배적으로 나타나게 된다. 이때의 응력-변형률 곡선의 기울기를 회복탄성계수(ER)라 정의하며 식(1)과 같이 반복축차응력(σd)에 대한 회복변형율(εr)의 비로 표시된다.
전단응력비의 크기를 구분하여 반복재하시험을 실시한 이유는? 획득된 재료의 전단강도 정수를 사용하면 재료의 전단강도에 대해 샘플내 발생하는 전단응력비(τ/τmax)에 근거하여 시편에 작용할 축차응력을 구할 수 있다. 전단응력비의 크기에 따라 쇄석재료의 영구변형 발생크기와 발생양상이 달라지는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 전단응력비의 크기를 구분하여 반복재하시험을 실시하였으며 이러한 전단응력비의 크기구분과 단계별 적용이 쇄석재료의 회복탄성계수 생성에 미치는 영향을 분석하기 위한 것이다.
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