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수치해석을 이용한 단층핵 내 각력의 배열 형태 및 함량에 따른 탄성계수의 비교·분석
Comparative Numerical Analysis of Elastic Modulus according to Distribution and Content of Breccia in Fault Core 원문보기

지질공학 = The journal of engineering geology, v.25 no.3, 2015년, pp.387 - 393  

윤현석 (충북대학교 지구환경과학과) ,  송규진 (충북대학교 지구환경과학과) ,  문성우 (충북대학교 지구환경과학과) ,  김창용 (한국건설기술연구원 지반연구소) ,  서용석 (충북대학교 지구환경과학과)

초록
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단층핵 내에는 지각의 마찰에 기인한 암석의 파쇄 및 풍화 변질 작용 등으로 단층각력이 분포하며, 이러한 각력은 단층 운동 시 지각의 이동방향에 따라 일정한 방향으로 배열하게 된다. 본 연구에서는 단층핵 내에 분포하는 각력의 배열형태 및 함량이 역학적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 수치해석을 통해 탄성계수를 산정하였다. 해석모델은 단층핵 내에서 각력이 선택 배향하는 모델과 무작위 분포하는 모델로 구분되며, 각력의 종류는 화강암과 셰일, 그리고 각력 함량은 10 wt%, 20 wt%, 30 wt%로 구분된다. 해석결과에 의하면 변형률의 차이는 0.1~1.1% 범위 내, 그리고 탄성계수는 0.02~0.4 MPa 범위 내에 분포하여 각력의 배열에 따른 탄성계수의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Fault breccia, produced by fracturing and comminution of host rock during fault activity, is a common component within fault cores. Fault breccia may display a preferred orientationin accordance with the sense of motion on the fault. Here we use a numerical analysis technique to study the effects of...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 단층핵의 기질부 내에 분포하는 각력의 배열 형태와 함량이 탄성계수에 미치는 영향을 분석하기 위하여 각력의 함량이 30wt% 이하인 단층핵 시료를 모델링하여 수치해석을 이용한 탄성해석을 수행하였다. 단층핵의 기질부 내에서 선택 배향된 각력과 무작위로 분포하는 각력의 함량을 달리하여 탄성해석을 각각 수행하였으며, 일정한 하중을 단계별로 가하여 응력과 변형률과의 관계로부터 도출된 탄성계수를 비교·분석하였다.

가설 설정

  • 75mm)를 고려하여 약 5mm 내외로 설정하였다. 각력의 함량은 Fig. 1에서의 분석 결과를 바탕으로 각각 10wt%, 20wt%, 30 wt%로 구분하였으며, 기질부 내 각력의 분포 면적을 각력의 함량으로 가정하여 모델링하였다. 또한 각력의 배열은 일정한 방향으로 선택 배향된 모델과 무작위로 배열된 모델 2가지로 구분하였으며, 시료 하부에 수직 방향으로 경계 조건을 구속한 상태에서 상부에 총 1, 000kN의 하중을 10단계에 걸쳐 단계별로 가하여 응력과 변형률과의 관계로부터 도출된 탄성계수를 비교· 분석하였다.
  • 수치해석은 유한요소해석 프로그램인 MIDAS GTS/NX를 이용하였으며, 기질부와 각력을 탄성체로 가정하여 탄성해석을 수행하였다. 시료 모델의 크기는 실내에서의 일축압축강도 시험과 동일한 조건으로 수행하기 위하여 6×12cm로 모델링하였으며, 각력의 크기는 단층 핵 내 분포하는 자갈의 크기(4.
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참고문헌 (19)

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