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응력무차원화 변환을 이용한 Hoek-Brown 파괴함수의 Mohr 파괴포락선 유도
Derivation of Mohr Envelope of Hoek-Brown Failure Criterion Using Non-Dimensional Stress Transformation 원문보기

터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, v.24 no.1, 2014년, pp.81 - 88  

이연규 (군산대학교 해양과학대학 해양건설공학과)

초록
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Hoek-Brown 파괴함수를 적용하여 암반구조물의 안정성 분석을 수행하는 경우 암반의 강도를 내부마찰각과 점착력을 이용하여 평가해야하는 경우가 있다. 이러한 경우 ${\sigma}_1-{\sigma}_3$ 관계로 표시된 본래의 Hoek-Brown 함수는 수직응력 (${\sigma}$)과 전단응력 (${\tau}$) 관계인 Mohr 파괴포락선으로 변환되어야 한다. 이 연구에서는 Hoek-Brown 파괴함수의 Mohr 파괴포락선을 구하는 새로운 방법을 제시하였다. 제시한 방법은 Londe (1988)가 제안한 응력무차원화 변환방법을 기초로 하였다. 검증 예제를 통해 새로 유도된 ${\sigma}-{\tau}$ 관계식이 Bray가 유도한 관계식과 정확히 일치한다는 것이 확인되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the course of performing the stability analysis of rock structures, there are times when the strength of the Hoek-Brown rock mass needs to be understood in terms of the internal friction angle and cohesion. In this case, the original Hoek-Brown criteion, giving the relationship between ${\si...

주제어

#Hoek-Brown 파괴함수   #Mohr 파괴포락선   #응력무차원화   #내부마찰각   #점착력  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • H-B 파괴함수는 본래 파괴시 최소주응력 σ3와 최대주응력 σ1의 관계식으로 제안되었다.
  • 검증 예제를 통해 새로운 방법으로 유도한 τ-σ 관계식을 이용해 계산한 암석의 전단강도는 Bray의 결과식을 이용한 결과와 정확히 일치함을 확인하였다. 또한 이 연구에서는 모든 암석 상태에 적용되는 유일한 H-B 파괴포락선인 무차원 전단응력 ()과 무차원 수직응력 (P) 관계 곡선을 제시하였다. 암석의 σci, m, s 값이 주어지면 무차원 파괴포락선으로부터 τ-σ 관계를 신속히 계산할 수 있다.
  • 이 연구에서 제안한 방법은 일반화 H-B 파괴함수의 강도정수 a가 0.5인 경우에 한정하여 적용할 수 있다. 그러나 이 연구에서 제시한 방법론은 a=0.
  • 이 연구에서는 σ1-σ3 관계로 표시된 본래의 H-B 파괴함 수를 τ-σ의 명시적 관계식 즉 Mohr 파괴포락선으로 전환하는 새로운 방법을 제시하고 그 결과를 Bray가 제안한 기존의 결과식과 비교하였다.
  • 이 연구에서는 Londe (1988)가 제안한 응력 무차원화 변환을 이용하여 H-B 파괴함수의 τ-σ 관계식을 유도하는 새로운 방법을 제시하였다.
  • 이 연구에서는 Londe (1988)의 응력 무차원화 변환 관계식을 이용하여 H-B 파괴함수의 명시적인 τ-σ 관계식을 유도하는 새로운 접근법을 제시하였다.
  • 이를 위해 H-B 파괴함수를 파괴면에 작용하는 수직응력 (σ)과 전단응력 (τ)의 관계식 즉, Mohr 파괴포락선으로 전환하려는 노력들이 시도되었다.
  • 제시된 방법을 통해 H-B 파괴함수의 σ1-σ3 관계식을 τ-σ 관계식으로 변환하였다.

데이터처리

  • 제시된 방법을 통해 H-B 파괴함수의 σ1-σ3 관계식을 τ-σ 관계식으로 변환하였다. 새로운 결과식을 이용한 검증예제를 통해 제안된 방법의 정확성을 검증하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
H-B 파괴함수의 τ-σ 관계식을 유도하는 과정은 어떤 과정을 수반하는가? H-B 파괴함수의 τ-σ 관계식을 유도하는 과정은 순간 접선마찰각을 계산하는 과정을 수반한다. 또 계산된 접선마찰각을 이용하여 순간 접선점착력을 계산할 수있다.
암반 불연속면 또는 사면 활동면의 미끄러짐 분석 시 어떤 게산이 필요한가? 암반 불연속면 또는 사면 활동면의 미끄러짐 분석은 전통적으로 τ-σ 관계식으로 표시된 M-C 파괴함수를 적용하는 경우가 많다. 이 경우 미끄러짐 면에 작용하는 수직응력 σ에 대응되는 전단강도 τ의 계산이 필요하다. 그러나 식 (7)과 식 (8)로 제시된 τ-σ 관계는 σ3를매개변수로 하는 함수이다.
H-B 파괴함수를 τ-σ 관계식으로 전환 하는 것은 무엇을 의미하는가? 또 계산된 접선마찰각을 이용하여 순간 접선점착력을 계산할 수있다. 그러므로 H-B 파괴함수를 τ-σ 관계식으로 전환 하는 것은 H-B 암석의 강도 특성을 M-C 파괴함수의 강도정수인 내부마찰각과 점착력으로 이해할 수 있다는 것을 의미한다.
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참고문헌 (12)

  1. Balmer, G., 1952, A general analytical solution for Mohr's envelope, Proc. ASTM, Vol. 52, pp. 1260-1271. 

  2. Carraza-Torres, C. and Fairhurst, C., 1999, The elasto-plastic response of underground excavations in rock masses that satisfy the Hoek-Brown failure criterion, Int. J. Rock Mech. & Min. Sci., Vol. 36, pp. 777-809. 

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  3. Choi, S.O. and Deb, D., 2005, Supplementation of generalized Hoek-Brown yield surface through the singularity adjustment in elastic-plastic analysis, Geosystem Engineering, Vol. 8(2), pp. 43-50. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. Hoek, E. and Brown, E.T., 1980, Empirical strength criterion for rock masses, J. Geotech. Eng. Div., ASCE, Vol. 106 (GT9), pp. 1013-1035. 

    상세보기

  5. Hoek, E., 1983, Strength of jointed rock masses, Geotechnique, Vol. 33(3), pp. 187-223. 

    상세보기 crossref

  6. Hoek,E., Carranza-Torres, C. and Corkum, B., 2002, Hoek-Brown failure criterion - 2002 Edition, Proc. NARMS-TAC Conf., Toronto, Vol. 1, pp. 267-273. 

  7. Kumar, P., 1998, Shear failure envelope of Hoek-Brown criterion for rock masses, Tunnell. and Underg. Space Tech., Vol. 13(4), pp. 453-458. 

    상세보기 crossref

  8. Lee, Y.-K, 2007, Prediction of strength for transversely isotropic rock based on critical plane approach, Tunnel & Undeground Space (J. Korean Soc. Rock Mech.), Vol. 17(2), pp. 119-127. 

  9. Lee, Y.-K. and Choi, B.-H., 2012, Equivalent friction angle and cohesion of the generalized Hoek-Brown failure criterion in terms of stress invariants, Tunnel & Undeground Space (J. Korean Soc. Rock Mech.), Vol. 22(6), pp. 462-470. 

    원문보기 상세보기 crossref

  10. Londe, P., 1988, Discussion on the determination of the shear stress failure in rock masses, ASCE J. Geotech. Eng. Div., Vol. 14(3), pp. 374-376. 

  11. Ucar, R., 1986, Determination of shear failure envelope in rock masses, J. Geotech. Eng. Div. ASCE, Vol. 112(3), pp. 303-315. 

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  12. Yang, X.-L., Li, L. and Yin, J.-H., 2004, Stability analysis of rock slopes with a modified Hoek-Brown failure criterion, Int. J. Num. Anal. Meth. Geomech., Vol. 28, pp. 181-190. 

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