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응력 기반 간극수압 모델 개발
Development of Stress Based on Pore Pressure Model 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.28 no.5, 2012년, pp.95 - 107  

박두희 (한양대학교 건설환경공학부) ,  안재광 (한양대학교 건설환경공학부) ,  김진만 (부산대학교 사회환경시스템공학부)

초록
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반복하중에 의하여 유발되는 과잉간극수압 예측의 중요성은 잘 알려져 있지만 이를 고려한 유효응력해석은 수치 모델 변수 산정의 어려움으로 인하여 극히 드물게 수행되고 있다. 본 논문에서는 반복하중에 의하여 흙에 발생하는 과잉간극수압을 예측하는 새로운 응력 기반 수치적 모델을 개발하였다. 본 모델의 가장 큰 장점은 진동삼축시험으로 부터 획득된 CSR-N 곡선만으로 모든 변수를 결정할 수 있다는 점이다. 이 모델의 추가적인 장점은 모든 하중형태에 대해서 적용될 수 있으므로 시간영역 유효응력해석 프로그램에 적용될 수 있다는 점이다. 개발된 모델의 정확성은 문헌에 제시된 시험결과와 국내에서 수행된 시험결과와의 비교를 통하여 검증되었다. 나아가 기존의 응력기반 모형과의 성능 비교 결과 제안된 모델은 정확성과 사용 편리성이 모두 우수한 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Even though the importance of predicting build-up of pore pressure under cyclic loading is recognized, effective stress analysis is rarely performed due to difficulties in selecting the parameters for the pore pressure model. In this paper, a new stress based numerical model for predicting pore pres...

주제어

#Accumulated shear stress   #Cyclic stress ratio   #Damage parameter   #Pore water pressure   #Time-domain analysis  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
CSR이란? 상세예측법은 실내시험으로부터 액상화에 대한 저항성을 평가하며 통상적으로 반복 단순 전단시험(Cyclic simple shear test)이나 응력제어 진동삼축압축시험(Cyclic triaxial test)으로부터 구해진 CSR–N 곡선이 사용된다. 여기서 CSR(Cyclic stress ratio, 반복전단응력비)은 초기 유효구속응력에 대한 시료에 작용하는 최대전단응력의 비이며 진동삼축압축시험에서는 축차응력차의 반값을 초기구속응력으로 나눈 값이다. N은 CSR 적용 시 액상화 발생에 소요되는 반복횟수를 의미한다.
본 연구에서 제안된 지진 하중 하에서 간극수압의 증가를 예측하는 모델의 주요장점은? 제안된 모델은 Seed 등(1975)의 간극수압 모델을 골격으로 이에 Damage parameter개념을 적용하여 누적응력의 함수로써 변환하였다. 본 모델의 주요장점은 해석 이전에 변수를 결정해야 하므로 시간영역 해석에 적용될 수 없는 Seed 모델과는 다르게 제안된 Damage parameter는 각 시간단계별 증가하기에 시간영역 동적 해석 프로그램에 탑재할 수 있다는 점이다. 또한 제안된 모델은 CSR–N 곡선만으로 필요한 변수를 산정할 수 있어 사용하기 편리하다.
등가반복횟수를 기반으로 한 모델의 특징은? 이들은 등가반복횟수(Seed 등, 1975), 누적 전단변형률 / 전단응력(Dobry 등, 1985; Ivsic, 2006), 그리고 누적에너지(Green, 2001) 등을 기반으로 간극수압을 예측한다. 등가반복횟수를 기반으로 한 모델은 가장 간단하며 사용하기 편리하지만 시간영역에서 과잉간극수압을 예측하는 유효응력 해석에 적용될 수 없다는 단점이 있다. 이외의 모델들은 입력변수를 산정을 위해서 계측된 전단변형률(응력)과 간극수압 시간 이력을 필요로 하므로 실무에서 사용하기 어려운 단점을 가지고 있다.
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