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제안 방법
- 또한 H와 F, S와 F, P와 F의 조합에 대해서도 민감도 분석을 실시하였다.
- 4와 같이 가상의 굴착현장(Synthetic excavation site) 을 설정하여 비배수 상태로 전산해석을 실시하였다.
- CSS 분석을 통해 그 값이 큰 입력 변수를 선정하여 최적화시켰다.
- 본 논문에서는 관측한 값을 바탕으로 물성 값을 재산정 하는 알고리즘인 “적응형 관리 기법”의 핵심인 역해석을 통한 최적화를 구현하였다. Hardening Soil(HS)의 구성모델을 사용하였으며, 복합민감도(Composite Scaled Sensitivity, CSS) 분석을 실시하여 CSS 값이 높은 입력변수를 최적화 대상으로 선정하였다. 시카고 연약 점성토를 대상을 실시한 삼축시험 결과 값을 관측 값(Observation)으로 사용하여 삼축시험 전산해석을 실시하였다.
- Reference parameter의 #값과 다른 값을 초기 물성 값으로 입력하고 최적화 알고리즘을 이용한 최적화를 통해 입력 변수 값이 Reference parameter 값으로 수렴하는지에 대해서 조사하였다.
- 가상의 굴착현장에서 측정 가능한 관측 값들에 대해서 민감도 분석을 실시하였다.
- 시카고 연약 점성토를 대상을 실시한 삼축시험 결과 값을 관측 값(Observation)으로 사용하여 삼축시험 전산해석을 실시하였다. 또한 이 값을 정해(Reference)로 사용하여 가상의 굴착현장(Synthetic excavation)에 대해 역해석 알고리즘을 적용하여, 정해에 수렴하는지 확인하였다.
- 본 논문에서는 관측한 값을 바탕으로 물성 값을 재 산정 해내는 알고리즘인 “적응형 관리 기법”의 핵심인 역해석을 통한 최적화를 구현하였다.
- 본 논문에서는 관측한 값을 바탕으로 물성 값을 재산정 하는 알고리즘인 “적응형 관리 기법”의 핵심인 역해석을 통한 최적화를 구현하였다.
- 삼축시험에 대해서 PLAXIS 2D를 사용하여 유한 요소 해석을 실시하였다.
- 1은 적응형 관리 기법의 핵심인 역해석 흐름도를 나타낸다. 설계 단계에서 평가한 초기 지반 물성 값을 사용하여 전산해석을 수행하여 공사 중 지반의 거동을 분석한다. 전산 해석결과와 현장 모니터링 값을 비교하여 그 차이의 제곱을 목적함수(Object function)으로 설정하고 목적함수를 최소값으로 만드는 지반 물성 값을 새로운 물성 값으로 업데이트한다.
- 설계 단계에서 평가한 초기 지반 물성 값을 사용하여 전산해석을 수행하여 공사 중 지반의 거동을 분석한다. 전산 해석결과와 현장 모니터링 값을 비교하여 그 차이의 제곱을 목적함수(Object function)으로 설정하고 목적함수를 최소값으로 만드는 지반 물성 값을 새로운 물성 값으로 업데이트한다. 전산 해석결과와 모니터링 값을 비교하는 대상은 현장의 특성에 맞게 선정할 수 있다.
대상 데이터
- #의 1% 변화에 대해 굴착 지지벽체의 수평변위(H)가 가장 민감한 것으로 나타났으므로, H를 관측 대상으로 정하였다.
데이터처리
- 다양한 구성 모델과 다양한 초기 물성 값을 사용하여 전산해석을 수행하였고, 이 결과에 최적화 알고리즘을 적용하면 전산해석 결과가 현장 값으로 수렴하는지 평가하였다.
- 삼축시험과 가상의 굴착현장에 대해 HS 모델을 사용하여 전산해석을 실시하였다.
- Hardening Soil(HS)의 구성모델을 사용하였으며, 복합민감도(Composite Scaled Sensitivity, CSS) 분석을 실시하여 CSS 값이 높은 입력변수를 최적화 대상으로 선정하였다. 시카고 연약 점성토를 대상을 실시한 삼축시험 결과 값을 관측 값(Observation)으로 사용하여 삼축시험 전산해석을 실시하였다. 또한 이 값을 정해(Reference)로 사용하여 가상의 굴착현장(Synthetic excavation)에 대해 역해석 알고리즘을 적용하여, 정해에 수렴하는지 확인하였다.
이론/모형
- “Sand” 층에 대해서는 Mohr-Coulomb 모델을 적용하였으며, E=15,000kPa, Φ=25 , c=0, υ=0.3을 사용하였다.
- 구성 모델은 HS 모델을 사용하였으며, 시카고 빙적 점성토에 대해서 비배수삼축압축시험(Triaxial Compression, TC)과 인장시험(Reduced Triaxial Extension, RTE) 데이터 중 전단변형률(Shear strain, εsh), 축차 응력 (Deviatoric stress, q), 과잉간극수압(Excess pore water pressure, ue)을 관측 값으로 사용하였다(Kim et al., 2015).
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