An Analysis on Stress Distribution within Soft Layer Subject to Embomkment Loading

유안요소법에 의한 식중응력의 해석

This Paper aims at investigating the distribution of stresses and the displacement of soft foundation layer subject to embankment load by the finite elements method (FEM). The stresses include the volumetric stress, the Pore water Pressure, the vertical stress. The horizontal stress and the shear stress. The Christian-Boehmer's method was selected as technique for FEM and the general elasticity model and modified Cam-clay model as the governing equations under Plain-strain condition depending on drained and undrained conditions. The results obtained are as follows: 1. The volumetric stress is almost consistent with the pore water pressure. This means that the total stress is the same value with the pore water pressure under the undrined condition 2. The vertical stress appears in the same value regardless of the drained or undrained condition and the model of the constitutive equations. 3. The horizontal stress has almost same value with the drain condition model. 4. depending on the constitutive model. The shear stress is affected by both the drain condition and the constitute model. The resulted value by the modified Cam-clay model has the largest. 5. The direction of the displacement vector turns outward near the tip of load during the increasing load. 6. The magnitude of displacement due to the modified Cam.clay model is as twice large as that due to elastic model.

본 연구에거는 유한요소법에 의해서 제상하중을 받고 있는 연약지반의 응력분포와 변위를 규명하 였다. 응력에는 체적응력, 간극수압, 연직응력, 수평응력, 전단응력이 포함된다. 유한요소기법으로서 Christian-Boehmer방법을 택하였으며 진배수 및 비배수조건에서 일반탄성model과 참정 Cam-clay model을 지배방정으로 선정하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 체적응력은 간극수압과 거의 일치한다. 이는 비배수조건에서 전응력이 간극수탄과 같다는 것 을 의미한다. 2. 연직응력은 배수 및 비배수표건이라 구성식의 model에 관계없이 같은 갈을 나타런다. 3. 수평응력은 배수조건과는 무관하지만 구함식의 model에 따라서 다른 값으로 나타난다. 4. 전단응력은 배수조건 및 구성식의 model model에 따라 다른 값이 된다. 수정 Cam-clay에 의한 해석치가 가장 크게 된다. 5. 변위 Vector의 방향은 하중이 증가하는 동안 성토법면근방에서 외향으로 향한다. 6. 변위의 크기는 수정 Cam-clay에 의한 해석이 탄성 model의 2배가 된다.