방법과 유한요소법에 의한 붕괴 토류벽의 거동차이 분석 (Characteristics of Collapsed Retaining Walls Using Elasto-plastic Method and Finite Element Method)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반공학회
· 수록지 정보 : 한국지반공학회논문집 / 25권 / 4호 / 19 ~ 29페이지
· 저자명 : 정상섬, 김영호

초록

본 연구에서는 실제 붕괴가 발생한 토류벽을 대상으로 해석 기법에 따른 시공단계별 거동특성을 분석하기 위하여, 단계별 굴착에 따른 토류벽의 변위, 휨모멘트, 토압분포, 예상 활동 파괴면을 수치해석을 통해 분석하였다. 특히 수치해석에 사용되는 해석기법으로, 벽체와 지반의 상호작용이 고려되는 전단강도 감소기법과 상호작용을 고려하지 않는 탄소성 해석으로 나누어 해석기법에 따른 벽체의 거동 차이를 비교 하였다. 본 연구결과, 벽체의 휨모멘트와 토압은 해석기법에 따른 차이가 크지 않았지만, 지표 근처에서의 벽체 변위는 큰 차이를 나타냈다. 또한 실측 데이터와의 비교결과 탄소성 해석을 통한 해석 결과가 전단강도 감소기법을 통한 해석 결과보다 전체적으로 변위 및 파괴면 예측에서 과소 평가 되는 것으로 나타났다. 따라서, 전단강도 감소기법을 통한 유한요소 해석은 벽체의 시공 안정성 및 붕괴 후 원인 분석 등의 좀 더 세밀한 검토가 필요한 작업에서 유용하게 사용할 수 있으며, 탄소성 해석기법은 1차적인 설계 정도에 사용하여야 할 것으로 판단된다.

영어초록

In this study, a numerical analysis was performed to predict the sequential behavior of anchored retaining wall where the failure accident took place, and verified accuracy of prediction through the comparisons between prediction and field measurement. The emphasis was given to the wall behaviors and the variation of sliding surface based on the two different methods of elasto-plastic and finite element (shear strength reduction technique). Through the comparison study, it is shown that the bending moment and the soil pressure at construction stages produce quite similar results in both the elasto-plastic and finite element method. However, predicted wall deflections using elasto-plastic method show underestimate results compared with measured deflections. This demonstrates that the elasto-plastic method does not clearly consider the influence of soil-wall-reinforcement interaction, so that the tension force (anchor force and earth pressure) on the wall is overestimated. Based on the results obtained, it is found that finite element method using shear strength reduction method can be effectively used to perform the back calculation analysis in the anchored retaining wall, whereas elasto-plastic method can be applicable to the preliminary design of retaining wall with suitable safety factor.

참고자료

· 없음