흙의 전단강도론(홍원표의 지반공학 강좌 2)
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비틀림전단시험기에 대한 소개 및
여러 시료에 대한 토질시험의 결과 이해
토질시험 분야에서는 현재 사용하고 있는 요소시험이 지니고 있는 모순과 결점을 하나씩 개선시킬 수 있는 시험기와 시험법이 개발되고 있다.
지금까지 가장 큰 문제점으로 거론된 점은 최소주응력과 최대주응력 사이에 있는 중간주응력의 영향과 주응력회전효과를 올바르게 재현ㆍ고려하고 있나 하는 점이었다. Mohr-Coulomb 파괴규준 Tresca 파괴규준 및 Von Mises 파괴규준과 같은 고전적 파괴규준에서는 중간주응력이 파괴강도에 영향을 미치지 않는다고 하였다. 그러나 최근 중간주응력이 공시체의 파괴강도에 지대한 영향을 미치고 있음이 밝혀졌다. 이미 Lade 파괴규준이나 Nakai_Matsuoka 파괴규준에는 중간주응력이 포함되어 있다.
더욱이 중간주응력의 영향을 나타낼 수 있는 시험기로 입방체형 공시체를 개발ㆍ사용하고 세 주응력을 각각 독립적으로 제어할 수 있는 삼축시험기가 개발ㆍ사용되고 있다. 이에 본 서적에서는 이미 개발ㆍ사용되고 있는 입방체형 삼축시험기를 소개하고 여러 시료에 대한 토질시험을 실시한 결과를 설명하였다.
즉, 원통형 공시체를 사용한 삼축시험을 사용함으로 인한 한계를 극복하기 위해 입방체형 공시체를 사용한 삼축시험을 사용함으로써 축대칭 응력상태만을 취급하던 것을 평면변형률 응력상태 등으로까지 자유롭게 취급할 수 있게 되었다.
그러나 주응력의 방향에 대하여는 기존의 불완전한 상태를 그대로 지니고 있었다. 원통형 공시체를 사용하든 입방체형 공시체를 사용한 기존의 삼축시험에서는 시험을 처음 시작할 때부터 끝날 때까지 주응력 방향이 항상 고정되어 있는 점이 현장 여건과 다른 점으로 지적되고 있다. 이에 연직응력과 전단응력만을 제어하고 이들 응력에 의해 주응력이 결정되는 비틀림전단시험이 개발되었으며, 이미 개발ㆍ사용되고 있는 비틀림전단시험기를 본 서적에서 자세히 소개하고 여러 시료에 대하여 토질시험을 실시하여 그 결과를 설명하였다.
여러 시료에 대한 토질시험의 결과 이해
토질시험 분야에서는 현재 사용하고 있는 요소시험이 지니고 있는 모순과 결점을 하나씩 개선시킬 수 있는 시험기와 시험법이 개발되고 있다.
지금까지 가장 큰 문제점으로 거론된 점은 최소주응력과 최대주응력 사이에 있는 중간주응력의 영향과 주응력회전효과를 올바르게 재현ㆍ고려하고 있나 하는 점이었다. Mohr-Coulomb 파괴규준 Tresca 파괴규준 및 Von Mises 파괴규준과 같은 고전적 파괴규준에서는 중간주응력이 파괴강도에 영향을 미치지 않는다고 하였다. 그러나 최근 중간주응력이 공시체의 파괴강도에 지대한 영향을 미치고 있음이 밝혀졌다. 이미 Lade 파괴규준이나 Nakai_Matsuoka 파괴규준에는 중간주응력이 포함되어 있다.
더욱이 중간주응력의 영향을 나타낼 수 있는 시험기로 입방체형 공시체를 개발ㆍ사용하고 세 주응력을 각각 독립적으로 제어할 수 있는 삼축시험기가 개발ㆍ사용되고 있다. 이에 본 서적에서는 이미 개발ㆍ사용되고 있는 입방체형 삼축시험기를 소개하고 여러 시료에 대한 토질시험을 실시한 결과를 설명하였다.
즉, 원통형 공시체를 사용한 삼축시험을 사용함으로 인한 한계를 극복하기 위해 입방체형 공시체를 사용한 삼축시험을 사용함으로써 축대칭 응력상태만을 취급하던 것을 평면변형률 응력상태 등으로까지 자유롭게 취급할 수 있게 되었다.
그러나 주응력의 방향에 대하여는 기존의 불완전한 상태를 그대로 지니고 있었다. 원통형 공시체를 사용하든 입방체형 공시체를 사용한 기존의 삼축시험에서는 시험을 처음 시작할 때부터 끝날 때까지 주응력 방향이 항상 고정되어 있는 점이 현장 여건과 다른 점으로 지적되고 있다. 이에 연직응력과 전단응력만을 제어하고 이들 응력에 의해 주응력이 결정되는 비틀림전단시험이 개발되었으며, 이미 개발ㆍ사용되고 있는 비틀림전단시험기를 본 서적에서 자세히 소개하고 여러 시료에 대하여 토질시험을 실시하여 그 결과를 설명하였다.
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출판사 리뷰
출판사 리뷰
이 책에서는 비틀림전단시험기를 본 서적에서 자세히 소개하고 여러 시료에 대하여 토질시험을 실시하여 그 결과를 설명하고 있다. 이 책을 통해 흙의 물리적 특성과 파괴규준을 이해하고 개념을 정리하는 데 큰 도움이 될 것이다.
목차
목차
Chapter 01 지반전단강도의 기본 개념
1.1 응력 개념
1.2 Mohr 응력원
1.3 극(pole)
1.4 지반공학적 2차원 응력상태
Chapter 02 흙의 파괴 개념 및 파괴규준
2.1 파괴의 정의
2.2 파괴 개념
2.3 파괴규준
2.4 요소시험 결과와의 비교
2.5 각 파괴규준의 비교평가
Chapter 03 전단강도 측정법
3.1 시험법
3.2 실내시험의 발달 및 분류
3.3 보편적 실내시험
3.4 특수 실내시험
Chapter 04 실내재현 및 배수조건
4.1 하중과 배수의 실내재현
4.2 공시체의 포화
4.3 단부마찰영향
4.4 배수의 영향
Chapter 05 사질토의 특성
5.1 사질토의 특성
5.2 모래의 압축성
5.3 모래의 강도에 영향을 미치는 영향요소
5.4 모래의 지반계수
5.5 포아송비
Chapter 06 모래의 비배수전단강도
6.1 포화모래의 비배수강도
6.2 모래의 비배수시험 특성
6.3 시험순서
6.4 순간재하
Chapter 07 점성토의 특성 및 시험법
7.1 점토광물
7.2 간극압과 간극압계수
7.3 점성토의 시험거동
Chapter 08 점성토의 전단강도 특성
8.1 이방성과 강도 특성
8.2 유효응력강도
8.3 비배수강도 증가율
8.4 함수비와 강도의 유일성
8.5 중간주응력
8.6 주응력회전
8.7 Rutledge 이론
8.8 Hvorslev의 진짜 와 ( 및 )
Chapter 09 중간주응력
9.1 중간주응력의 영향
9.2 시험장치
9.3 시험방법
9.4 변형특성
9.5 강도특성
9.6 응력경로에 따른 소성변형률증분벡터
Chapter 10 대응력반전
10.1 대응력반전의 중요성
10.2 시험장치 및 사용시료
10.3 응력경로
10.4 응력－변형률 거동
10.5 주응력축 회전
10.6 비틀림전단시험에 의한 강도특성
10.7 비틀림전단시험에 의한 변형특성
Chapter 11 기반암과 토사층 사이의 전단강도
11.1 적용 파괴규준
11.2 기반암과 토사층 사이 경계면의 전단강도시험
11.3 기반암과 토사층 사이 경계면의 전단시험 결과
11.4 각 시료의 전단강도 특성 비교 및 고찰
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저자 소개
1.1 응력 개념
1.2 Mohr 응력원
1.3 극(pole)
1.4 지반공학적 2차원 응력상태
Chapter 02 흙의 파괴 개념 및 파괴규준
2.1 파괴의 정의
2.2 파괴 개념
2.3 파괴규준
2.4 요소시험 결과와의 비교
2.5 각 파괴규준의 비교평가
Chapter 03 전단강도 측정법
3.1 시험법
3.2 실내시험의 발달 및 분류
3.3 보편적 실내시험
3.4 특수 실내시험
Chapter 04 실내재현 및 배수조건
4.1 하중과 배수의 실내재현
4.2 공시체의 포화
4.3 단부마찰영향
4.4 배수의 영향
Chapter 05 사질토의 특성
5.1 사질토의 특성
5.2 모래의 압축성
5.3 모래의 강도에 영향을 미치는 영향요소
5.4 모래의 지반계수
5.5 포아송비
Chapter 06 모래의 비배수전단강도
6.1 포화모래의 비배수강도
6.2 모래의 비배수시험 특성
6.3 시험순서
6.4 순간재하
Chapter 07 점성토의 특성 및 시험법
7.1 점토광물
7.2 간극압과 간극압계수
7.3 점성토의 시험거동
Chapter 08 점성토의 전단강도 특성
8.1 이방성과 강도 특성
8.2 유효응력강도
8.3 비배수강도 증가율
8.4 함수비와 강도의 유일성
8.5 중간주응력
8.6 주응력회전
8.7 Rutledge 이론
8.8 Hvorslev의 진짜 와 ( 및 )
Chapter 09 중간주응력
9.1 중간주응력의 영향
9.2 시험장치
9.3 시험방법
9.4 변형특성
9.5 강도특성
9.6 응력경로에 따른 소성변형률증분벡터
Chapter 10 대응력반전
10.1 대응력반전의 중요성
10.2 시험장치 및 사용시료
10.3 응력경로
10.4 응력－변형률 거동
10.5 주응력축 회전
10.6 비틀림전단시험에 의한 강도특성
10.7 비틀림전단시험에 의한 변형특성
Chapter 11 기반암과 토사층 사이의 전단강도
11.1 적용 파괴규준
11.2 기반암과 토사층 사이 경계면의 전단강도시험
11.3 기반암과 토사층 사이 경계면의 전단시험 결과
11.4 각 시료의 전단강도 특성 비교 및 고찰
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저자 소개
저자
저자
홍원표
ㆍ(현)중앙대학교 공과대학 명예교수
ㆍ대한토목학회 저술상
ㆍ중앙대학교 학생처장, 건설대학원장, 대외협력본부장(부총장)
ㆍ서울시 토목상 대상
ㆍ과학기술 우수 논문상(한국과학기술단체 총연합회)
ㆍ대한토목학회 논문상
ㆍ한국지반공학회 논문상ㆍ공로상
ㆍUCLA, 존스홉킨스 대학, 오사카 대학 객원연구원
ㆍKAIST 토목공학과 교수
ㆍ국립건설시험소 토질과 전문교수
ㆍ중앙대학교 공과대학 교수
ㆍ오사카 대학 대학원 공학석ㆍ박사
ㆍ한양대학교 공과대학 토목공학과 졸업
ㆍ대한토목학회 저술상
ㆍ중앙대학교 학생처장, 건설대학원장, 대외협력본부장(부총장)
ㆍ서울시 토목상 대상
ㆍ과학기술 우수 논문상(한국과학기술단체 총연합회)
ㆍ대한토목학회 논문상
ㆍ한국지반공학회 논문상ㆍ공로상
ㆍUCLA, 존스홉킨스 대학, 오사카 대학 객원연구원
ㆍKAIST 토목공학과 교수
ㆍ국립건설시험소 토질과 전문교수
ㆍ중앙대학교 공과대학 교수
ㆍ오사카 대학 대학원 공학석ㆍ박사
ㆍ한양대학교 공과대학 토목공학과 졸업
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