[토목공학과 토질역학] 최고의 요점정리자료! 4탄 - 응력과 변형

소개글

한양대토목공학과 박사님의 요점정리자료!

학부생의 심화학습부터 석사과정 학생의 필수자료!

목차

1.응력과 변형율
1) 일반적인 응력과 변형
2) 체적변형율
3) 전단응력과 전단변형율
2. 이상적인 응력-변형율 반응과 양
1) 연직하중재하(loading)와 제하(unloading)에 따른 요소의 반응
2) 전단력에 대한 요소의 반응
3) 항복면(yield surface)
3. Hooke의 법칙
1) 일반적인 응력상태
2) 주응력
3) 변형율로부터의 변위와 응력으로부터의 힘
4. 평면 변형율과 축방향 대칭 조건
1) 평면변형
2) 축대칭 조건
5. 비등방성 탄성 상태
6. 응력과 변형 상태
1) 응력상태의 모어써클
2) 변형율 상태의 모어써클

본문내용

비등방성 물질은 서로 다른 방향에서 다른 탄성변수를 보인다. 흙에서의 비등방성은 다음 두 가지 상황에 의한 결과이다.
1. 흙은 퇴적에 의한 방법으로 만들어진다. 이것을 구조적 비등방성이라 하며, 이는 퇴적되는 동안 형성되는 흙의 구조의 종류에 따른 결과이다. 2장에서 흙의 구조는 흙이 형성될 당시의 환경 이력과 관련이 있다고 한 사실을 기억하자. 특별한 형태의 구조적 비등방성은 수평면이 등방면(horizontal plane is a plane of isotropy)일 경우 발생한다.
2. 서로 다른 방향에 따라 응력이 다르다. 이것은 응력에 의해 유발된 비등방성이다.
횡단비등방성(transverse anisotropy) 또는, 같은 말로 교차비등방성(cross anisotropy)은 흙에 있어서 가장 많은 종류이다. 만약 흙에 연직방향(Z방향)으로 하중을 재하 시키고, 같은 하중을 수평방향(X방향)으로 재하 시키면, 이 서로 다른 방향에서의 변형특성 및 강도는 다르게 나타날 것이다. 그러나 Y방향으로 하중을 주게되면, 흙은 X방향의 반응과 비슷하게 반응할 것이다. 이를 볼때, 일반적으로 토체는 하중의 방향에 따라 다른 반응을 보인다는 것을 알 수 있다. 횡단비등방성에서, 측면방향(X, Y방향)의 탄성변수들은 서로 같지만, 연직방향의 탄성변수들은 서로 다르다.
비등방성 흙의 거동을 설명하기 위해서는 21개의 탄성상수가 필요하지만(Love, 1927), 횡단비등방성 흙은 , , , , 의 5개의 탄성상수만 있으면 거동을 설명할 수 있다. 두 개의 첨자 중에 처음 것은 하중이 가해진 방향이고, 다음 것은 하중이 작용하는 방향이다. 예를 들어, 는 연직방향(Z방향)에서 하중이 가해졌을때, 연직방향(Z방향) 변형율에 대한 수평방향(X방향) 변형의 푸아송비이다.
실내실험시, 현장에서 얻은 흙시료에 가하는 하중의 방향은 언제나 연직방향이다. 따라서, 평범한 실내실험을 통해서는 5개의 탄성변수들을 구할 수 없다. Graham과 Houlsby(1983)는 횡단비등방성 흙의 문제를 해결할 때에 필요한 다섯 개의 탄성변수들이 부족할 경우 그것을 극복하는 방법을 제시하였다. 그러나 이 책에서는 다루지 않도록 하겠다.

참고 자료

없음