매설흄관의 설계하중 결정에 관한 연구

A Study on the Determination of Design Load for Buried Hume Pipeline

매설흄관의 거동을 해석하기 위하여 흙의 쌍곡선 모델, 비선형 이력모델 및 흙-구조체 접촉면 모 델을 사용한 유한요소법에 의하여 흄관에 작용하는 연직(설계)하중을 계산하였으며, 이를 고전이론 인 Marston-Spangler이론 등과 비교·분석하였다. 수치해석을 통하여 고전이론에서 고려되지 못했 던 각종 토질상수와 터파기 형태별의 영향을 포함하여 흙덮개, 터파기 폭 등의 영향을 관찰하였다. 부가적으로 철장 실무자들이 쉽게 이용할 수 있도록 설계하중을 구하는 방법을 제안하였다.

The vertical loads of buried Hume pipes were calculated using the finite element method, in which the hyperbolic soil model, the nonlinear hysteretic stress path model and soil-structure interface model were used. The obtained results were compared and discussed with those from the classic methods such as Marston-Spangler's theory and so on. The effects of excavation width and depth to the top of pipe along with soil parameters and type of excavation, which have not been included in the classic methods, were investigated. In addition, a calculation method of the vertical load for buried Hume pipes was proposed and it is presumed to be easily applied in the practical fields.