This study proposes a low-cycle fatigue life derived from measurement points on pipe elbows, which are components that are vulnerable to seismic load in the interface piping systems of nuclear power plants that use seismic isolation systems. In order to quantitatively define limit states regarding leakage, i.e., actual failure caused by low-cycle fatigue, in-plane cyclic loading tests were performed using a sine wave of constant amplitude. The test specimens consisted of SCH40 6-inch carbon steel pipe elbows and straight pipes, and an image processing method was used to measure the nonlinear behavior of the test specimens. The leakage lines caused by low-cycle fatigue and the low-cycle fatigue curves were compared and analyzed using the relationship between the relative deformation angles, which were measured based on each of the measurement points on the straight pipe, and the moment, which was measured at the center of the pipe elbow. Damage indices based on the combination of ductility and dissipation energy at each measurement point were used to quantitatively express the time at which leakage occurs due to through-wall cracking in the pipe elbow.

일반적으로 재료의 파괴가 최대수직응력과 최대전단응력 상태에서 파괴가 일어나는 것이 아니라 수직응력과 전단응력의 임계결합상태에서 파괴된다는 Mohr-Coulomb 파괴 이론을 바탕하고 있다. 이에 본 연구 에서는 배수성 아스팔트 혼합물 2종과 SMA 10mm혼합물 및 일반 밀입도 아스팔트 19mm를 이용한 45℃ 와 60℃에서 삼축압축실험을 실시하였고, 이때 사용한 시편은 선회다짐기를 이용하여 배수성아스팔트 혼 합물과 SMA 혼합물의 공극률을 20% 일반 밀입도 혼합물의 경우 공극률 5%로 제작하여 실시하였다. 삼축 압축 시험에 적용한 구속압은 36.5, 69, 138kPa를 적용하여 파괴포락곡선을 작성하였으며 시험결과를 통 해 결정된 점착력(cohesion)과 내부마찰각(Internal Friction Angle)를 이용하여 Mohr-Coulomb의 파괴 이론를 바탕으로 아스팔트 혼합물를 평가하였다. 또한, 아스팔트 혼합물의 Mohr-Coulomb 파괴기준의 신뢰성를 평가하기 위해 아스팔트 혼합물의 삼축압축강도시험과 간접인장강도시험의 상관관계를 분석하였 다. 삼축압축강도시험 결과로 평가된 점착력과 내부마찰각를 이용하여 계산된 이론적인 간접인장강도와 시험을 통해 직접 측정된 간접인장강도를 분석하였다.

일반적으로 아스팔트 포장에서 개질재의 효과는 개질 아스팔트 혼합물과 일반 아스팔트 혼합물 사이의 재료 특성 (인장강도, 스티프니스 등)을 단순히 비교함으로써 평가된다. 그러나 개질 아스팔트의 효과를 평가하는데 있어서 이러한 단순 비교는 아스팔트 혼합물의 특성을 제대로 반영하지 못하는 결과를 초래할 수 있다. 따라서 개질 아스팔트 혼합물의 특성을 효과적으로 평가하기 위해서는 아스팔트 혼합물의 주요한 특성들을 종합적으로 반영할 수 있는 합리적인 매개변수가 요구된다. 본 연구에서는 이러한 매개변수로서 최근에 새롭게 개발된 공용성 에 근거한 파괴 기준 (Energy Ratio)을 이용하여 SBS 개질 아스팔트와 Crumb Rubber 개질 아스팔트의 파괴 저항성의 효과를 정량화하고 그에 따른 비용 효과를 비교 분석하였다. 분석 결과, SBS 개질 아스팔트 혼합물의 Energy Ratio가 Crumb Rubber 개질 아스팔트나 일반 아스팔트 혼합물의 Energy Ratio에 비해 두 배 이상 높음을 알 수 있었으며, 그에 따른 SBS 개질재의 비용 절감효과는 최대 24% 정도로 나타났다. 본 연구 결과, Energy Ratio는 개질 아스팔트의 효과를 평가하는데 유용할 뿐만 아니라, 공용성에 근거한 아스팔트 포장의 두께 설계의 파괴 기준으로도 이용 가능함을 확인할 수 있었다.

This Paper Checks Requirements of Nondestructive Examination in KEPIC-S(Structure Field in Korea Electric Power Industry Code). And Remind other Requirements differing with KEPIC-MEN That is a Sub-Suction in KEPIC.