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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 뒷채움재의 표면이 수평이고 벽체의 뒷면이 연직이면서 평행이동하는 강성 옹벽에 비선형의 분포형태로 작용하는 주동토압을 정확히 산 정할 수 있는 새로운 주동토압 산정식을 제안하였다. 이 산정식에서는 옹벽이 변형을 일으킬 때 뒷채움재와 옹 벽 사이에서 발생하는 마찰력에 의해 뒷채움재에 유발 되는 아칭효과와 함께 이로 인해 뒷채움재에서 발생하는 응력상태의 변화가 고려되었다.
- 따라서 본 연구에서는 주동토압의 산정과정에서 옹 벽의 변위발생에 따른 뒷채움재에서 발생하는 응력상 태의 변화를 정확히 고려하기 위하여 뒷채움재의 S와 S에 따른 미소수평요소에 작용하는 연직응력의 변화를 고려한 새로운 주동토압계수 산정식을 제안하였다. 그림 5의 B점에 보이는 폭이 成이고 두께가 々 인 음영부 미소요소에 작용하는 미소 연직력 eV는 식 (11)과 같이 계산될 수 있으며 폭이 码인 미소수평요소에 작용하는 전체연직력 丫는 미소 연직력 戏를 미소수평요소의 폭에 대하여 적분함으로써 구할 수 있다.
가설 설정
- 그러므로 강성 옹벽에 작용하는 주동토압을 정확히 산 정하기 위해서는 토압 산정시 뒷채움재에서 발생하는 파 괴면의 형태를 정확히 가정해야만 한다. 그러나 파괴면 의 형태를 직선으로 가정한 Coulomb의 이론이 실무에서 많이 사용되고 있을 뿐만 아니라 그 계산결과가 실측치 와 크게 다르지 않다고 알려져 있으므로 본 연구에서는 계산의 편의성을 위하여 평행이동하는 옹벽의 뒷채움재 에 발생되는 파괴면은 직선이면서 수평과 45。十切2의 각을 이룬다고 가정하였다.
- 그러므로 강성 옹벽에 작용하는 주동토압을 정확히 산 정하기 위해서는 토압 산정시 뒷채움재에서 발생하는 파 괴면의 형태를 정확히 가정해야만 한다. 그러나 파괴면 의 형태를 직선으로 가정한 Coulomb의 이론이 실무에서 많이 사용되고 있을 뿐만 아니라 그 계산결과가 실측치 와 크게 다르지 않다고 알려져 있으므로 본 연구에서는 계산의 편의성을 위하여 평행이동하는 옹벽의 뒷채움재 에 발생되는 파괴면은 직선이면서 수평과 45。十切2의 각을 이룬다고 가정하였다.
- 옹벽이 변위를 일으킬 때 뒷채움재에서 발생하는 응 력상태의 변화를 조사하기 위하여 그림 3과 같이 두 개의 평행한 강성 벽체 사이에 의해 지지되는 흙을 가정하였다. 만약 이 흙이 충분히 침하해서 흙과 벽체간에 마 찰력이 발생된다면 이 흙의 자중중 일부가 벽체에서 발생한 마찰력에 의해 지지될 것이다.
- 이때 최소주응력의 궤적을 나타내는 아래로 오목한 곡선의 형태는 타원이나 쌍곡선과 같이 다양하게 보고 되고 있으나(Livingston, 1961; Walker, 1966), 본 연구에서는 이 곡선을 원호(arc)의 형태로 가정하였다. 그리고 흙에서의 파괴면은 항상 최소주응력의 작용방향과 45°+0/2의 각을 이룬다는 사실과 옹벽 뒷채움재에서 의 파괴면은 수평과 45°+0/2의 각을 이룬다는 본 연 구에서의 가정을 고려하면 그림 4에 보이는 미소수평요 소의 오른쪽 끝단에 작용하는 최소주응력은 수평방향으로 작용해야만 한다.
- 그림 8은 뒷채움재에 존재하는 미소수평요소에 작용하는 각종 힘들을 보이고 있다. 2.1 절에서 언급한 바와 같이 본 연구에서는 뒷채움재의 파괴면이 수평과 45°+ 씨2의 각을 이룬다고 가정하였기 때문에 파괴면과 접하는 미 소수평요소의 오른쪽 끝단에서는 최대 및 최소주응력 이 각각 연직방향과 수평방향으로 작용하게 된다. 따라서 미소수평요소의 오른쪽 끝단에 있는 삼각형 요소에 작용하는 여러 힘들은 그림 8에 보이는 바와 같이 서로 평형을 이루게 되며, 그 결과 미소수평요소의 오른쪽 연 직면에는 최소주응력인 明를 제외한 어떠한 형태의 힘 도 작용하지 않게 된다.
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