[논문]포화된 경사 사질토 지반의 액상화 수치모델 거동평가

이진선; 이상운

doi:10.7843/kgs.2022.38.11.31

포화된 경사 사질토 지반의 액상화 수치모델 거동평가
Evaluation of Liquefaction Model using Dynamic Centrifuge Test 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.38 no.11, 2022년, pp.31 - 42

초록
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본 논문에서는 원심모형시험을 이용한 국제공동연구인 LEAP-2017의 결과를 이용하여 액상화 수치모델의 거동에 대한 검증을 실시하였다. 동적원심모형시험은 Ottawa F-65모래로 수면 아래 조성된 경사각 5°의 지반에 1Hz 테이퍼형 사인파를 가진하여 시행되었다. 원심모형시험의 원형스케일로 모델링 된 수치해석 모델은 유한차분법을 이용한 2차원 및 3차원 해석을 시행하였다. 수치해석의 검증은 깊이별 가속도와 간극수압 시간이력, 잔류변위에 대해 이루어 졌다. 검증결과, 모든 모델에서 시험과 유사한 가속도 시간이력을 나타내었으나, 일부모델이 나타내는 간극수압의 변화는 시험결과와 차이를 나타내었다. 수치해석결과로 나타난 액상화 후 잔류변위는 원심모형시험 대비 매우 작은 크기로 확인되어, 이에 대해서는 추후 LEAP-2017에 참여한 다른 기관의 시험결과와 비교분석이 필요한 것으로 확인되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study verified numerical analysis of the liquefaction phenomenon using LEAP-2017 international round-robin centrifuge test results. Dynamic centrifuge test is performed by applying a 1 Hz tapered sine wave to the model soil deposit, which was formed under a water table in a surface slope of 5° using Ottawa F-65 sand. A numerical model was made on a prototype scale and analyzed using the finite difference method in 2D and 3D conditions. The analyses were verified for acceleration and pore-water pressure histories with depth and residual displacement. Verification results revealed that all numerical liquefaction models agree reasonably with the test result for acceleration histories but not for pre-water pressure histories. Numerical analyses showed much smaller residual displacement than the centrifuge test. Thus, it is necessary to compare the results of numerical analysis with the centrifuge test performed by other institutes in the future.

주제어

표/그림 (14)

그림 Fig. 1. Schematic diagram of the centrifuge test model and location of the transducers (AH : Accelerometer in horizontal direction, P : Pore pressure transducer) (Kim et al., 2017)
그림 Fig. 2. Applied excitation motion for centrifugfe test (Lee et al., 2019)
그림 Fig. 3. Numerical model
표 Table 1. Engineering properties of the Ottawa F-65 sand (Kutter et al., 2018)
표 Table 2. Liquefaction constitutive models used in this study
표 Table 3. Basic engineering properties of the ottawa F-65 sand (Bastidas, 2016)
그림 Fig. 4. Comparison of acceleration histories
표 Table 4. Comparison of peak acceleration value
그림 Fig. 5. Comparison of pore-water pressure histories
그림 Fig. 6. Comparison of the Maximum pore-water pressure ratio distribution
그림 Fig. 7. Displacement measure in centrifuge test (Kim et al., 2017)
그림 Fig. 8. Residual displacement along the longitudinal direction at surface (unit in m)
그림 Fig. 9. Comparison of residual displacement in 3-dimensional contour
그림 Fig. 10. Contour of vertical settlement of the surface marker displacement (Kutter et al., 2020)

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