전단탄성계수를 구하는 이력곡선

반복재하 하중시 생기는 곡선 : 이력곡선

전단응력-변형률 그래프에서 전단탄성계수를 구하기 위함. G=t/r
처음 재하 : 골격곡선

감쇠비 (D)
- 시간이나 거리가 증가함에 따라 진폭/에너지가 줄어드는 것
- 기하감쇠, 재료감쇠
- 이력곡선에 의한 감쇠비 D = 1/4pi x ABCD면적 /AOT면적

G/G0 – r : 미소변형률에서는 기울기가 비슷. 커질수록 G가 작아짐

D-r : 미소변형률에서는 D=0 에 가깝고 전단변형률이 증가하면 커짐.

압밀의 확인 : 피에조콘 소산시험 – 정수압 상태/지반의 강성지수 요구

CPTu : 지층의 층간 상태 비교 가능, 콘지수, 주면마찰력, 간극수압

평형간극수압 = 정수압 + 잔류간극수압 (압밀 진행 중)
1) 압밀 해석의 오류가 발생하게 됨.
2) 과잉간극수압이 소산될 때까지 확인하면 가능 à 시간이 오래 걸림
3) 침하관리 (쌍곡선, 호시노, 아사오카) 최종 평형간극수압의 수렴값 결정

현장에서 예측된 평형간극수압과 실제 관측된 평형간극수압을 통해
압밀속도, 추가 하중 등을 고려할 수 있다. (역해석을 통한 압밀계수의 재해석, 장래침하량 예측)
압밀도 U = ut – u0 (정수압) / ui – u0, U=1 (t=0 일때), U=0 (과잉간극수압소산)

강성지수 = Ir = G / Su (전단탄성계수/비배수전단강도) 50~400

지진, 진동이 토사에 미치는 영향을 확인하려면,

공진주 시험 (Resonant Column Apparatus, RCA)

1. 목적
지진해석을 위한 지반 조사의 일환으로 탄성파 전달이론에 따라 지반의 탄성계수 또는 전단탄성계수(Gmax)와 감쇠비(Dmin)를 구하는 시험.

2. 원리
진동에 따른 가속도, 변형률을 측정함.
주로 암반에 사용.
감쇠 : 진동 또는 지진파의 에너지가 시간 또는 거리가 증가함에 따라 감소하는 현상. 이를 수치적으로 측정/환산.

3. 시험방법
- 구성 : 가진장치, 가속도계, 측정기
- 원통형(50x100 or 70x140)의 공시체에 진동수를 바꿔가면서 Torsional Excitation 가함
- 가진장치로 탄성파 발생 (Ball Drop, Instrument Hammer)
- 주파수 응답곡선 작성 (f-A, A : Accelerometer, Max. A - Resonance)
- 공진주파수 확인 – 전단탄성계수, 전단파 속도 측정 (E=2(1+v)G)
- 감쇠곡선을 이용하여 감쇠비 결정
- 구성 : Drive system – Confinement System – Monitoring system (height/motion)

4. 시험결과 활용
- 전단변형율-전단탄성계수 (감소 그래프)
- 비선형 거동을 보이는 탄성 한계 변형율을 표에서 찾아 적용. (10^-3 %(저변형과 중변형의 경계) 부근)
- 자유진동감쇠곡선 도표하여 적용.
- G=p(밀도) x Vs^2 (전단파 속도)