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복합감쇠모델을 이용한 비틂 시험기로 얻은 감쇠비에 상응하는 변형률 산정
Identifying Strain Associated with Damping Ratio from Tosional Test Using a Combined Damping Model

배윤신    (유타주립대학교  );
  • 초록

    비틂시험에서 전단탄성계수와 감쇠비에 상응하는 변형률 산정의 복잡성은 여러 방법에 의하여 해결되어 왔다. 특히, 수정 등가반경법은 공진주/비틂전단 시험의 모든 변형률 영역에서 변형률에 따른 등가반경비 곡선을 보다 효과적으로 나타내는데 적합하다. 감쇠비 산정시 수정 등가반경법을 쌍곡선 모델, 수정 쌍곡선 모델, 램버그오스굿 모델등에 적용시켜 보았다. 연구결과는 감쇠비 산정시 재래식 등가반경법에 의한 하나의 등가반경 수치를 사용하는 것은 적절치 않다는 것을 보여주었다. 이력감쇠뿐 아니라 미소변형률 영역에서의 흙의 감쇠 현상을 고려하기 위하여 새로운 모델이 개발되었고, 이러한 두 가지 복합감쇠에 상응하는 변형률 산정시 부가적 조정이 필요한지 검토해 보았다.


    The complexity of determining strain associated with shear modulus and damping ratio in torsional tests has been resolved by means of several approaches. Particularly, the modified equivalent radius approach is adequate to when generating the plots of equivalent radius ratio versus strain more effectively over any range of strains in resonant column and torsional shear (RC/TS) tests. The modified equivalent radius approach was applied for hyperbolic, modified hyperbolic, and Ramberg-Osgood models in evaluating damping ratio. Results showed that using a single value of equivalent radius ratio based on conventional equivalent radius approach is not appropriate. A new model was developed to consider the soil damping behavior at small strains as well as hysteretic damping and it was attempted to determine adjustments are required in evaluating strain associated damping when combining the two damping components.


  • 주제어

    감쇠비 .   비선형 지반 모델 .   변형율 계산.  

  • 참고문헌 (14)

    1. Chen, A.T. F., and Stokoe, K. H., II., Interpretation of strain dependent modulus and damping from torsional soil tests, Report No. USGS-GD-79-002, NTIS No. PB-298479, U.S. Geological Survey, 46, 1979, 45pp 
    2. Sasanakul, I., "Development f an electromagnetic and mechanical model for a resonant column and torsional shear testing device for soils," PhD dissertation, Utah State University, Logan, Utah, 2005, 275pp 
    3. Darendeli, M.B. and Stokoe, K.H., II., Dynamic properties of soils subjected to the 1994 Northridge earthquake Geotechnical Engineering Report GR97-5, Civil Engineering Department, University of Texas at Austin, 1997 
    4. Ishihara, K., Soil Behavior in Earthquake Geotechnics, Oxford University Press, Oxford, 1996, 350pp 
    5. Masing, G., "Eigenspannungen und Verfestgung Beim Masing," Proceedings of the 2nd International Congress of Applied Mechnics, 1926, pp. 332-335 
    6. Kokushu, T., "In situ dynamic soil properties and their evaluation," Proceedings of the 8th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, 1987, pp. 215-435 
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    10. Sasanakul, I. and Bay, J.A., "Stress integration approach accounting for nonuniform stress-strain in resonant column and torsional shear testing for soils," Journal of Geotechnical & Geoenvironmental Engineering, 2008, in review 
    11. Bae, Y.S., "Modeling soil behavior in large strain resonant column and torsional shear tests, Utah State University, Logan, Utah, 2007, 184pp 
    12. Idriss, I. M., Dobry, R., and Singh, R. D., "Nonlinear behavior of soft clays during cyclic loading," Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, 104 (12), 1978, pp. 1427-1447 
    13. Lin, M. L., Ni, S. H., Wright, S. G., and Stokoe, K. H., II., "Characterization of material damping in soil," Proceedings of the 9th World Conference on Earthquake, Tokyo-Kyoto, Japan, Vol 3, 1988, pp. 5-10 
    14. Richart, F.E., Hall, J.R., and Woods, R.D., Vibration of Soils and Foundations, Prentice Hall, 1970, 414pp 

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