Pleistocene 해저지반의 3차원 장기거동 해석을 위해 개발한 수치해석 기법의 입증 Demonstration of Developed Numerical Procedure to Describe 3-dimensional Long-term Behavior of the Pleistocene Marine Foundations원문보기
간사이 공항은 1994년 9월에 개항하였다. 제 1기섬 완공 후 26년이 지났지만 여전히 장기침하가 진행되고 있다. 이 침하는 Pleistocene층에서 발생하고 있다. 계속적으로 변하는 수평방향으로의 지층두께 및 세립분의 함유량이 달라 Pleistocene 모래층의 투수성을 결정하는 것이 쉽지 않기 때문이다. 또한 인접한 제 2기섬의 건설에 따른 지반의 상호거동을 예측에 대한 어려움도 존재한다. 이 문제를 해결하기 위해서, 인접한 두 매립 섬의 건설에 따른 교차하는 Pleistocene 지반의 상호거동을 포함한 장기변형을 평가하기 위해 탄점소성을 고려한 2차원 유한요소해석이 수행되었다. 일반적으로 2차원해석은 한 개의 단면이 전체 단면을 대표할 수 있을 때 사용이 가능하다. 하지만 간사이공항은 매립에 의한 인공섬으로서 2차원 해석으로는 섬의 코너(corner) 부분의 응력 변형문제에 적용할 수 없으며, 물리탐사를 통한 실제 하부지반의 구조도 불균질하며 그 두께 또한 일정하지 않아 2차원해석만으로는 한계가 있다. 즉, 3차원 해석이 강력히 요구된다. 이러한 요구에 의해 본 저자는 탄점소성 해석이 가능한 기존의 2차원 프로그램을 3차원으로 확장하였으며, 1차원 압밀해석해을 통해서 개발한 3차원 프로그램의 검증(verification)을 완료하였다. 본 논문은 검증을 마친, 개발한 3차원 프로그램의 유효성을 입증하기 위해서, 2차원 프로그램을 이용한 기존의 연구와 동일한 해석조건으로 해석을 수행하여, 해석결과를 2차원 결과와 실제 계측값과 비교함으로서 개발한 3차원 수치해석프로그램의 유효성을 입증(demonstration)하였다.
간사이 공항은 1994년 9월에 개항하였다. 제 1기섬 완공 후 26년이 지났지만 여전히 장기침하가 진행되고 있다. 이 침하는 Pleistocene층에서 발생하고 있다. 계속적으로 변하는 수평방향으로의 지층두께 및 세립분의 함유량이 달라 Pleistocene 모래층의 투수성을 결정하는 것이 쉽지 않기 때문이다. 또한 인접한 제 2기섬의 건설에 따른 지반의 상호거동을 예측에 대한 어려움도 존재한다. 이 문제를 해결하기 위해서, 인접한 두 매립 섬의 건설에 따른 교차하는 Pleistocene 지반의 상호거동을 포함한 장기변형을 평가하기 위해 탄점소성을 고려한 2차원 유한요소해석이 수행되었다. 일반적으로 2차원해석은 한 개의 단면이 전체 단면을 대표할 수 있을 때 사용이 가능하다. 하지만 간사이공항은 매립에 의한 인공섬으로서 2차원 해석으로는 섬의 코너(corner) 부분의 응력 변형문제에 적용할 수 없으며, 물리탐사를 통한 실제 하부지반의 구조도 불균질하며 그 두께 또한 일정하지 않아 2차원해석만으로는 한계가 있다. 즉, 3차원 해석이 강력히 요구된다. 이러한 요구에 의해 본 저자는 탄점소성 해석이 가능한 기존의 2차원 프로그램을 3차원으로 확장하였으며, 1차원 압밀해석해을 통해서 개발한 3차원 프로그램의 검증(verification)을 완료하였다. 본 논문은 검증을 마친, 개발한 3차원 프로그램의 유효성을 입증하기 위해서, 2차원 프로그램을 이용한 기존의 연구와 동일한 해석조건으로 해석을 수행하여, 해석결과를 2차원 결과와 실제 계측값과 비교함으로서 개발한 3차원 수치해석프로그램의 유효성을 입증(demonstration)하였다.
Kansai International Airport (KIX) was opened in September 1994. Although 26 years have passed since the completion of the first island, long-term settlement is still in progress. This settlement occurs in the Pleistocene layer. For it is not easy to determine the permeability of the Pleistocene san...
Kansai International Airport (KIX) was opened in September 1994. Although 26 years have passed since the completion of the first island, long-term settlement is still in progress. This settlement occurs in the Pleistocene layer. For it is not easy to determine the permeability of the Pleistocene sand layer because the thickness and the degree of fine content in the horizontal direction are constantly changing. In addition, it is also a difficult to predict the interactive behavior of the ground due to the construction of the second phase island adjacent to it. In order to solve this problem, a two-dimensional finite element analysis considering elasto-viscoplastic was performed to evaluate the long-term deformation, including the interactive behavior of the alternating Pleistocene foundation due to the construction of two adjacent reclaimed islands. In general, two-dimensional analysis can be used when a section can represent the entire sections. However, Kansai Airport is an artificial reclaimed island so two-dimensional analysis cannot solve the problem such as the stress deformation in the corners of the island. Additionally, the structure of the actual sub-ground through physical exploration is non-homogeneity and its thickness is also not constant. Therefore, there are limitations for the two-dimensional analysis to explain the phenomena. That is, three-dimensional analysis is strongly required. Due to these demands, the author extended the existing two-dimensional program capable of elasto-viscoplastic analysis to three-dimensional and completed the verification of the three-dimensional program developed through one-dimensional consolidation analysis. In order to demonstrate the validity of the developed 3D program that has been verified, an analysis is performed under the same analysis conditions as the existing research using a two-dimensional program. The effectiveness of the developed 3D numerical analysis program was demonstrated by comparing the analysis results with the 2D results and actual measurement data.
Kansai International Airport (KIX) was opened in September 1994. Although 26 years have passed since the completion of the first island, long-term settlement is still in progress. This settlement occurs in the Pleistocene layer. For it is not easy to determine the permeability of the Pleistocene sand layer because the thickness and the degree of fine content in the horizontal direction are constantly changing. In addition, it is also a difficult to predict the interactive behavior of the ground due to the construction of the second phase island adjacent to it. In order to solve this problem, a two-dimensional finite element analysis considering elasto-viscoplastic was performed to evaluate the long-term deformation, including the interactive behavior of the alternating Pleistocene foundation due to the construction of two adjacent reclaimed islands. In general, two-dimensional analysis can be used when a section can represent the entire sections. However, Kansai Airport is an artificial reclaimed island so two-dimensional analysis cannot solve the problem such as the stress deformation in the corners of the island. Additionally, the structure of the actual sub-ground through physical exploration is non-homogeneity and its thickness is also not constant. Therefore, there are limitations for the two-dimensional analysis to explain the phenomena. That is, three-dimensional analysis is strongly required. Due to these demands, the author extended the existing two-dimensional program capable of elasto-viscoplastic analysis to three-dimensional and completed the verification of the three-dimensional program developed through one-dimensional consolidation analysis. In order to demonstrate the validity of the developed 3D program that has been verified, an analysis is performed under the same analysis conditions as the existing research using a two-dimensional program. The effectiveness of the developed 3D numerical analysis program was demonstrated by comparing the analysis results with the 2D results and actual measurement data.
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문제 정의
본 논문은 2차원해석으로는 한계가 있는 3차원 해석이 반드시 필요한, 3차원 해석만이 할 수 있는 해석을 앞으로 수행하기 위해 개발한 것으로, 논문에서는 이미 개발된 2차원 프로그램의 해석결과와 새롭게 개발한 3차원 프로그램의 해석결과를 비교하여 프로그램의 유효성을 입증하였다.
본 논문은 서론에서 언급한 3차원 해석이 필요한, 3차원 해석만이 가능한 케이스에 대해, 앞으로의 연구를 위해서 새롭게 개발한 3차원 프로그램을 입증하는 것이다. 이를 위해 2차원 해석으로 수행한 기존의 해석(Jeon, 2012)과 같은 해석조건으로 해석을 수행하였다.
본 논문은 오사카 만 내에 위치한 간사이 공항의 건설에 따라 그 하부지반인 교차하는 Pleistocene 해저지반의 장기거동을 예측하기 위해 직접 코딩을 통해 개발한 3차원 탄점소성 유한요소석 프로그램을 입증하기 위해서 수행하였다. 기본적으로 기존 연구의 2차원 코드를 기반으로 3차원으로 확장하였으며, 입증을 위해서는 기존의 2차원해석에서 수행한 해저지반을 수평연속지반으로 모델링하여 해석한 해석과 수치해석상의 모든 조건을 동일시하여 수치해석을 수행하였다.
가설 설정
Fig. 4는 수치해석을 위한 지반 모델로 대표단면에 대해서 모니터링 포인트 1의 보링데이터를 기반으로 일정한 층 두께, 층의 연속성을 가진 수평지반모델로 가정하였다. 흙의 물성치는 1 기섬 아래 지반과 해안쪽 지반은 모니터링 포인트 1의 물성치를, 2 기섬 아래 지반과 해양쪽 지반은 모니터링 포인트 2의 물성치를 사용하였다.
제안 방법
개발한 3차원 프로그램의 입증을 위해서 기존의 Mimura and Jeon(2011)의 2차원 유한요소해석의 수치해석조건과 동일한 해석조건에서 수치해석을 실시하였다. 각 지층의 이름, 지반모델링, 지반개량을 위한 샌드드레인설치, 각종 경계조건, 매립 하중의 크기 및 매립순서, 흙의 물성치까지 모든 조건을 동일시 하였다.
탄성체의 1차원압밀해석을 실시하여 Terzaghi 압밀 이론해와 비교하였으며, 탄점소성체의 경우 1차원 압밀해석해를 기존의 2차원 프로그램으로 수행한 결과와 비교하여 최종적으로 개발한 3차원 프로그램의 검증을 마쳤다(Yada, 2015). 검증을 마쳤지만, 간단한 1차원 모델로 검증을 수행하였기 때문에 1기섬 건설 후 2기섬의 건설에 따른 지반의 상호작용과 같은 실제 간사이공항의 지반거동을 확인 하기 위해서는 실제모델에 대한 해석이 필요할 것이라 사료되어, 검증을 마친 개발한 3차원 프로그램의 유효성을 입증하기 위해서, 간사이 공항의 장기침하에 대한 압밀해석을 수행한 기존의 2차원 프로그램과 같은 해석 조건으로 수치해석을 수행하였다. 그 결과, 3차원 해석의 결과와 2차원 해석의 결과 및 실제 계측치를 비교함으로서 개발한 3차원 유한유소 프로그램의 유효성을 입증하였다.
본 논문은 오사카 만 내에 위치한 간사이 공항의 건설에 따라 그 하부지반인 교차하는 Pleistocene 해저지반의 장기거동을 예측하기 위해 직접 코딩을 통해 개발한 3차원 탄점소성 유한요소석 프로그램을 입증하기 위해서 수행하였다. 기본적으로 기존 연구의 2차원 코드를 기반으로 3차원으로 확장하였으며, 입증을 위해서는 기존의 2차원해석에서 수행한 해저지반을 수평연속지반으로 모델링하여 해석한 해석과 수치해석상의 모든 조건을 동일시하여 수치해석을 수행하였다. 해석결과 중간주응력과 중간주변형률을 고려하지 않는 2차원과 이를 고려하는 3차원의 구조적인 차이로 인해 약간의 결과 차이를 보였으나, 개발한 3차원 프로그램의 결과가 기존의 2차원 해석의 결과 및 실측치를 잘 재현한 것으로 판단된다.
2차원 프로그램을 3차원으로 확장함에 있어서 기존 2차원 프로그램은 형상함수에 있어서 3각형(triangular) 요소를 기본으로 하고 있으며, 수 년간의 연구를 진행하면서 다수의 연구자를 통해 수정 및 개정이 진행되어 새로운 연구자들이 코딩문을 쉽게 이해 할 수 있게 잘 정리 되어 있지 않은 상태였다. 따라서 본 저자는 3각형 요소보다 해석정도가 높고, 요소수를 줄일 수 있어 해석 시간도 저감할 수 있는 4각형(quadrilateral) 요소를 3차원으로 확장한 6면체(rectangular) 요소를 형상함수로 사용하였다. 유사과압밀점토에 대한 압축모델과 Sekiguchi (1977)의 탄점소성 구성모델의 추가를 위해서는 서브루틴을 이용하였으며, input 데이터와 output 데이터를 사용자에게 편리하게 수정하였다.
따라서 저자는 현재 간사이 공항에서 문제가 되고 있는 장기침하거동을 재현하기 위해 기존의 Fortran으로 코딩된 2차원 유한요소프로그램을 직접 코딩을 통해 3차원으로 확장하여 검증(verification)을 수행하였다.
유사과압밀점토에 대한 압축모델과 Sekiguchi (1977)의 탄점소성 구성모델의 추가를 위해서는 서브루틴을 이용하였으며, input 데이터와 output 데이터를 사용자에게 편리하게 수정하였다. 또한 주석을 통해 다음 연구자의 이해를 돕도록 하였다.
본 논문에서는 프로그램의 유효성 입증을 위해서 대표단면을 2차원 수평모델로 가정 할 수 있었던 기존 연구와 동일한 모델로 수치해석을 실시하였지만, 대표단면을 결정 할 수 없는 매립섬과 본섬을 연결하는 연결교가 접속되는 매립섬의 코너부분(Fig. 1 A영역)의 응력 변형해석을 위해서는 3차원 해석이 반드시 필요하다. 이미 3차원 해석이 가능한 기존의 상용프로그램들도 존재하지만, 상용프로그램의 특징상 연구자가 하고자 하는 해석에 제한이 있으며, 현재 본 연구에 사용되는 유사과압밀점토에 대한 압축모델과 Sekiguchi(1977)의 탄점소성 구성모델로 해석이 가능한 3차원 프로그램은 아 직 개발되어 있지 않다.
따라서 본 저자는 3각형 요소보다 해석정도가 높고, 요소수를 줄일 수 있어 해석 시간도 저감할 수 있는 4각형(quadrilateral) 요소를 3차원으로 확장한 6면체(rectangular) 요소를 형상함수로 사용하였다. 유사과압밀점토에 대한 압축모델과 Sekiguchi (1977)의 탄점소성 구성모델의 추가를 위해서는 서브루틴을 이용하였으며, input 데이터와 output 데이터를 사용자에게 편리하게 수정하였다. 또한 주석을 통해 다음 연구자의 이해를 돕도록 하였다.
대상 데이터
투수 층을 나타내는 Pleistocene 모래자갈층의 물성치는 Table 3과 같다. 수치해석을 위한 전체 요소수는 8882개 전체 절점수는 18196개이다. 해저지반은 Holocene 해양점토인 Ma13층을 제외하고는 모두 Pleistocene층이다.
4는 수치해석을 위한 지반 모델로 대표단면에 대해서 모니터링 포인트 1의 보링데이터를 기반으로 일정한 층 두께, 층의 연속성을 가진 수평지반모델로 가정하였다. 흙의 물성치는 1 기섬 아래 지반과 해안쪽 지반은 모니터링 포인트 1의 물성치를, 2 기섬 아래 지반과 해양쪽 지반은 모니터링 포인트 2의 물성치를 사용하였다. Pleistocene 점토층은 각층의 두께를 고려하여 전체 47개 층으로 각각의 물성치는 Table 1과 2와 같다.
데이터처리
개발한 3차원 프로그램의 입증을 위해서 기존의 Mimura and Jeon(2011)의 2차원 유한요소해석의 수치해석조건과 동일한 해석조건에서 수치해석을 실시하였다. 각 지층의 이름, 지반모델링, 지반개량을 위한 샌드드레인설치, 각종 경계조건, 매립 하중의 크기 및 매립순서, 흙의 물성치까지 모든 조건을 동일시 하였다.
검증을 위해서는 간단한 모델로 1차원 압밀해석을 수행하였다. 탄성체의 1차원압밀해석을 실시하여 Terzaghi 압밀 이론해와 비교하였으며, 탄점소성체의 경우 1차원 압밀해석해를 기존의 2차원 프로그램으로 수행한 결과와 비교하여 최종적으로 개발한 3차원 프로그램의 검증을 마쳤다(Yada, 2015).
검증을 위해서는 간단한 모델로 1차원 압밀해석을 수행하였다. 탄성체의 1차원압밀해석을 실시하여 Terzaghi 압밀 이론해와 비교하였으며, 탄점소성체의 경우 1차원 압밀해석해를 기존의 2차원 프로그램으로 수행한 결과와 비교하여 최종적으로 개발한 3차원 프로그램의 검증을 마쳤다(Yada, 2015). 검증을 마쳤지만, 간단한 1차원 모델로 검증을 수행하였기 때문에 1기섬 건설 후 2기섬의 건설에 따른 지반의 상호작용과 같은 실제 간사이공항의 지반거동을 확인 하기 위해서는 실제모델에 대한 해석이 필요할 것이라 사료되어, 검증을 마친 개발한 3차원 프로그램의 유효성을 입증하기 위해서, 간사이 공항의 장기침하에 대한 압밀해석을 수행한 기존의 2차원 프로그램과 같은 해석 조건으로 수치해석을 수행하였다.
이론/모형
이 차이는 2차원 코드와 3차원 코드의 구성방정식의 구조적인 차이로 인해 발생한것으로 판단된다. 기존의 2차원 프로그램은 평면변형 문제에 대해 응력과 변형률매개변수를 수정한 평변-변형률 모델을 사용하였다. 응력매개변수는, 평균응력 및 축차응력을 각각 r = (σ1 + σ3) / 2, s = (σ1 - σ3)/2를 사용하는 반면에 개발한 3차원 프로그램에서는 일반적인 p와 q를 사용 하였다.
본 논문에서는 예측 정도가 우수하다고 평가 되고 있는 Sekiguchi(1977)모델을 사용하였다. 점탄소성 모델의 점성성분에 대해서는 점소성 포텐셜 함수 F를 사용하면 다음과 같다.
Ma13 층은 압밀촉진을 위해 샌드드레인을 설치하였다. 이 샌드드레인은 macro-element법으로 시뮬레이션 하였다. 점토층의 배수경계와 바닥경계는 비 배수 조건이며, 모래자갈층은 배수조건이다.
본 논문은 서론에서 언급한 3차원 해석이 필요한, 3차원 해석만이 가능한 케이스에 대해, 앞으로의 연구를 위해서 새롭게 개발한 3차원 프로그램을 입증하는 것이다. 이를 위해 2차원 해석으로 수행한 기존의 해석(Jeon, 2012)과 같은 해석조건으로 해석을 수행하였다.
성능/효과
7은 Pleistocene 모래 자갈층에서의 시간에 따른 과잉간극수압의 변화에 대해서 3차원 해석결과와 2차원 해석결과 그리고 실체 계측치를 비교한 그래프이다. 개발한 3차원 프로그램의 시간에 따른 과잉간극수압의 변화가 기존의 2차원 해석의 결과와 실제 계측치를 잘 재현 한 것을 알 수 있다. 전체적인 경향은 1 기섬 완공까지는 2차원 해석결과와 거의 일치하게 과잉간극수압이 발생하지만 1 기섬 완공 후에는 3차원해석결과가 2차원해석결과보다 과잉 간극수압의 소산이 조금 빨리 진행되었다.
검증을 마쳤지만, 간단한 1차원 모델로 검증을 수행하였기 때문에 1기섬 건설 후 2기섬의 건설에 따른 지반의 상호작용과 같은 실제 간사이공항의 지반거동을 확인 하기 위해서는 실제모델에 대한 해석이 필요할 것이라 사료되어, 검증을 마친 개발한 3차원 프로그램의 유효성을 입증하기 위해서, 간사이 공항의 장기침하에 대한 압밀해석을 수행한 기존의 2차원 프로그램과 같은 해석 조건으로 수치해석을 수행하였다. 그 결과, 3차원 해석의 결과와 2차원 해석의 결과 및 실제 계측치를 비교함으로서 개발한 3차원 유한유소 프로그램의 유효성을 입증하였다.
본 논문은 개발한 3차원 유한요소 프로그램을 입증하기 위해서 교차하는 Pleistocene 해저지반위에 건설된 간사이 공항에 대해 2차원 압밀해석을 수행한 기존의 연구 결과와 비교하였기 때문에 지반내 과잉간극수압의 분포, 유효응력의 분포, 실제 변형 후 형상 등의 결과를 3차원적으로 보여 줄 수는 없었다. 따라서 본 저자는 3차원적인 결과를 잘 보여 줄 수 있는 국부하중을 받은 지반의 안정성 평가, 섬의 코너 부분처럼 3차원 모델링이 반드시 필요한 경우, 지층구조가 복잡하여 불균질, 불연속 구조를 가진 경우 등에 대해서 개발한 3차원 유한요소프로그램의 활용을 기대 할 수 있을 것이라 사료 된다.
8(b), (c)). 전체적으로 2차원해석 결과를 잘 재현하였지만 앞서 언급한 과잉간극수압의 차이가 발생하는 원인과 동일한 이유로 조금의 차가 나타났다. 계측값과의 차이는 Fig.
전체적인 경향은 1 기섬 건설로 인해 상당한 침하가 발생하였으며, 그 후 1 기섬 건설 10년 후에 건설되는 인접한 2 기섬 건설의 영향으로 2 기섬 아래 지반에 발생한 과잉간극 수압이 1 기섬 쪽으로 전파되어 1 기섬 아래 지반의 유효응력을 감소시켜 침하되는 증분량이 감소하였다(Fig.
개발한 3차원 프로그램의 시간에 따른 과잉간극수압의 변화가 기존의 2차원 해석의 결과와 실제 계측치를 잘 재현 한 것을 알 수 있다. 전체적인 경향은 1 기섬 완공까지는 2차원 해석결과와 거의 일치하게 과잉간극수압이 발생하지만 1 기섬 완공 후에는 3차원해석결과가 2차원해석결과보다 과잉 간극수압의 소산이 조금 빨리 진행되었다. 이 차이는 2차원 코드와 3차원 코드의 구성방정식의 구조적인 차이로 인해 발생한것으로 판단된다.
기본적으로 기존 연구의 2차원 코드를 기반으로 3차원으로 확장하였으며, 입증을 위해서는 기존의 2차원해석에서 수행한 해저지반을 수평연속지반으로 모델링하여 해석한 해석과 수치해석상의 모든 조건을 동일시하여 수치해석을 수행하였다. 해석결과 중간주응력과 중간주변형률을 고려하지 않는 2차원과 이를 고려하는 3차원의 구조적인 차이로 인해 약간의 결과 차이를 보였으나, 개발한 3차원 프로그램의 결과가 기존의 2차원 해석의 결과 및 실측치를 잘 재현한 것으로 판단된다.
후속연구
본 논문은 개발한 3차원 유한요소 프로그램을 입증하기 위해서 교차하는 Pleistocene 해저지반위에 건설된 간사이 공항에 대해 2차원 압밀해석을 수행한 기존의 연구 결과와 비교하였기 때문에 지반내 과잉간극수압의 분포, 유효응력의 분포, 실제 변형 후 형상 등의 결과를 3차원적으로 보여 줄 수는 없었다. 따라서 본 저자는 3차원적인 결과를 잘 보여 줄 수 있는 국부하중을 받은 지반의 안정성 평가, 섬의 코너 부분처럼 3차원 모델링이 반드시 필요한 경우, 지층구조가 복잡하여 불균질, 불연속 구조를 가진 경우 등에 대해서 개발한 3차원 유한요소프로그램의 활용을 기대 할 수 있을 것이라 사료 된다.
또한 직접 코딩을 통해 프로그램을 수정하는 것이 가능하기 때문에 실험에 의해 제안된 새로운 수식을 적용 할 수 있으며, 나아가 지반의 동적해석, 불포화토 관련 해석 등 전반적인 지반거동해석이 가능한 프로그램으로 개발 할 수 있을 것이라 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
유사과압밀점토(quasi-overconsolidated clays)란?
6을 나타낸다. 이처럼 역학적으로 뚜렷한 과압밀 이력이 없지만 OCR이 1.0보다 큰 Pleistocene 점토를 유사과압밀점토(quasi-overconsolidated clays)라고 한다.
간사이 국제공항처럼 대규모 매립에 의해 건설된 섬은 예기치 못한 큰 장기침하가 야기될 수 있다고 주장하는 근거는 무엇인가?
이러한 대규모 매립에 의해 건설된 섬은 예기치 못한 큰 장기침하가 야기된다. 간사이 국제공항의 경우 최초 설계시 최종침하량을 11.5m로 설계하였지만, 2000년에 이미 이 값을 초과한 상태이다(Furudoi and Kobayashi, 2009).
일반적으로 2차원해석을 할 수 있을 때는 언제인가?
이 문제를 해결하기 위해서, 인접한 두 매립 섬의 건설에 따른 교차하는 Pleistocene 지반의 상호거동을 포함한 장기변형을 평가하기 위해 탄점소성을 고려한 2차원 유한요소해석이 수행되었다. 일반적으로 2차원해석은 한 개의 단면이 전체 단면을 대표할 수 있을 때 사용이 가능하다. 하지만 간사이공항은 매립에 의한 인공섬으로서 2차원 해석으로는 섬의 코너(corner) 부분의 응력 변형문제에 적용할 수 없으며, 물리탐사를 통한 실제 하부지반의 구조도 불균질하며 그 두께 또한 일정하지 않아 2차원해석만으로는 한계가 있다.
참고문헌 (8)
Furudoi, T. and Kobayashi, M. (2009), Geotechnical issues and Approach on Kansai International Airport Project-Prediction and Performance of Settlement-, Journal of JSCE, Vol.65, No.4, pp. 998-1017.
Ito, Y., Takemura, K., Kawabata, D., Tanaka, Y., and Nakaseko, K. (2001), Quaternary Tectonic Warping and Strata Formation in the Southern Osaka Basin Inferred from Reflection Seismic Interpretation and Borehole Sequences, Journal of Asian Earth Science, 20, pp. 45-58.
Jeon, B.G. (2012), Numerical Assessment for Long-term Behavior of the Pleistocene Marine Foundations Due to Consttruction of Large-scale Offshore Airport Fill, doctoral degree, Kyoto University.
Kobayashi, G., Mimura, M., and Yoshikawa, S. (2001), Lithofacies and sedimentation rate of Quaternary sediments from deep drilling cores in the Kobe area, Southwest Japan, Earth Science, 55, pp. 131-143.
Mimura, M. and Jang, W.Y. (2004), Description of Time-dependent behavior of Quasi-overconsolidated Osaka Pleistocene Clays Using Elasto-viscoplastic Finite Element Analyses, Soils and Foundations, Vol.44, No.4, pp.41-52.
Mimura, M. and Jeon, B.G. (2011), Numerical Assessment for the Behavior of the Pleistocene Marine Foundations Due to Construction of the 1st Phase Island of Kansai International Airport, Soils and Foundations, Vol.51, No.6, pp.1115-1128.
Sekiguchi, H. (1977), Rheological Characteristics of Clays. Proc. 9th ICSMFE, 1, pp.289-292
Yada, K. (2015), Development of multi-dimensional deformation behavior evaluation method for soft ground by numerical analysis, Kyoto University, master degree.
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