공진주시험, 대형 직접전단시험, 대형 삼축압축시험

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O 공진주 시험(자유단 공진주시험 - FFRC: Free-Free Resonant Column Test)

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자유단공진주시험(Free-Free Resonant Column : FF-RC)은 탄성파전달이론에 근거하여 미소변형율영역(탄성영역)에서의 Young계수, 전단탄성계수, 감쇠비를 결정하는 데 사용된다(Vaghela et al., 1995). 시편은 그림 1과 같이 두 개의 끈으로 공기 중에 매달아 양단자유 경계조건을 형성한다.

자유단공진주시험 장치는 가진장치, 가속도계(accelerometer) 및 동적신호측정기로 구성된다. 코아시편의 한쪽을 가진 하면 이때의 반응을 다른 편에 설치된 가속도계를 사용하여 측정한다. 압축파는 입력파의 특성이 안정적인 쇠구슬을 사용하고, 가속계는 시험이 수행되는 하중주파수 영역에 합당한 PCB Model 353B15를 사용한다.

 

 

 

 

 

공진주 시험기 모식도

 

 

양단-자유 조건으로 시료 거치	공진주시험 장치 및 동적신호측정장비

 

 

 

 

 

O 대형 직접 전단 시험

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기둥모양의 공시체에 수직응력을 가하여 특정면에서의 전단응력,변위관계 및 강도정수 C, Φ. 를 구하는 시험으로 압밀소요시간이 삼축시험에 비해 비해 짧고 원위치의 압밀과 동일한 조 건인 K0압밀을 구할 수 있다. 또한 공시체 시료는 대략 100mm이하 크기의 파쇄석이 1회 시험당 약 8 ton내외가 필요하 므로 현장에서 상당한 체적의 암반 굴착 및 파쇄작업이 요구된다.

 그러나 전단이 진행되면 전단면의 면적이 바뀌기 때문에 응력계산의 오차나 하중의 편심이 있으며 공시체가 강성 전단케이스에 들어 있어 시험체의 자유로운 변형을 방해하므로 전단면의 발생에 대한 자유도가 없고 시료의 입경이 커지면 전단대의 발생이 제한되어 재료에 대한 강도가 과다하게 산출될 수 있다.

 

 

 

대형 직접전단 시험기 모식도

 

반응형

 

 

공시체 구속재하	공시체 전단 완료

 

 

 

 

 

O 대형 삼축 압축 시험

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대형삼축압축시험은 필댐, 인공섬 등 조립재로 건설되는 구조물의 사면과 성토 등의 안정계산 및 침하의 추정 등에 필요한 지반정수를 산출하기 위하여 직경 30cm, 높이 6cm 정도의 내압원통 시험기에 구속압을 가하여 해석하는 시험이다.

일반적으로 상시의 안정검토시 유한요소법 등에 의한 변형해석은 전단강도와 응력-변형율 곡선이 필요하며, 지진시에 대한 고도한 내진설계 시에는 반복하중과 불안정한 배기조건 조건 등이 전단 강도에 주는 영향을 알 필요가 있어 본시험의 필요성이 대두되고 있다. 대형 삼축압축시험에서는 응력의존성 parameter(K 와 n)와 비탄성 체적변형 parameter(B, Kb 및 m) 등의 결과를 취득하므로 다양한 전단 및 변형계수를 알 수 있다. 공시체 시료는 대략 100mm이하 크기의 파쇄석이 1회 시험당 약 0.3~0.5 ton내외가 필요하므로 현장에서 암 굴착 및 파쇄작업이 요구된다.

 

 

 

다짐몰드 규격 및 측정위치 모식도

 

 

 

 

대형 삼축 압축시험기 사진	암버럭 재료의 응력-변형률 그래프

지반정수 도출