Numerical Analysis of Piezocone Test using Modified Cam-Clay Model

Modified Cam-Clay Model을 이용한 피에조콘 시험의 수치해석

In this study, the numerical analysis of piezocone penetration and dissipation tests has been conducted using the Modified Cam-Clay model, which is generally used in soil mechanics. The Modified Cam-Clay model and related mathematical equations in finite element derivation have been formulated in the Updated Lagrangian reference frame to take the large displacement and finite strain nature of piezocone penetration into consideration. The cone tip resistance, the pore water pressure, and the dissipation curve obtained from the finite element analysis have been compared and investigated with the experimental results from piezocone penetration test performed in Yangsan site. The numerical results showed good agreement with the experimental results; however, the better numerical simulation of the continuous and deep penetration needs further research.

본 연구에서는 가장 널리 사용되고 있는 지반모델인 Modified Cam-Clay 모델을 이용하여 피에조콘 관입 및 소산시험의 수치해석을 수행하였다. Modified Cam-Clay 모델 및 관련 유한요소 식들을 피에조콘 관입의 대변형 현상을 고려하기 위하여 Updated Lagrangian frame에서 formulation 하였다. 유한요소 해석 결과 얻어진 콘 관입저항치, 간극수압 및 소산곡선을 양산지역 현장 시험결과와 비교 분석하였다. 수치해석 결과는 시험결과와 비교적 잘 부합하는 것으로 고찰되었으나 보다 현실에 근접한 simulation을 위하여 연속적인 깊은 관입의 적절한 수치해석적 modeling이 요구되는 것으로 고찰되었다.