초록
본 연구의 목적은 원심모형실험으로 담수에 따른 CFRD 차수벽의 거동을 모사하는 방법 및 절차를 제시하고, 실험결과로 부터 콘크리트차수벽의 휨강성이 차수벽의 변위에 미치는 영향을 살펴보고, 원심모형실험으로 검증된 수치해석을 통하여 차수벽지지죤 강성이 차수벽콘크리트의 변위와 모멘트에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 이를 위하여 실제 운영 중인 D댐에 대해 차수벽의 강성을 2가지로 변화시킨 원심모형실험을 수행하였고, 모형체의 축조재료에 대한 삼축압축실험을 수행하고 그 결과를 입력치로 한 수치해석을 통해 원심모형실험을 모사하였다. 모사된 수치해석 결과를 실험결과와 비교하여 수치모형의 적정성을 확인하고 확인된 수치모형에 대해 지지죤 강성을 변화시킨 수치해석을 수행하여 지지죤 강성변화에 따른 콘크리트 차수벽의 연직변위 및 모멘트 발생 양상을 분석하였다. 차수벽 두께를 2가지로 달리한 원심모형실험 결과, CFRD 차수벽 변위는 차수 목적의 콘크리트 두께 범위 내에서는 두께의 영향이 거의 없는 것으로 나타났다. 원심모형실험과 수치해석 결과로부터 담수 시 CFRD 차수벽의 변위 및 최대변위 발생위치는 콘크리트차수벽 휨강성에는 영향이 거의 없고, 차수벽지지죤의 강성이 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.
The purpose of this study is to recommend the simulation method and procedure of behaviors of CFRD(Concrete Faced Rockfill Dam) concrete face slab with impoundment by centrifuge tests, to examine the effects of the flexural rigidity of the concrete face slab on the face slab deformation from the centrifuge tests, and to evaluate the effects of the stiffness of face supporting zone on the displacement and moment of face slab by numerical analysis which is verified by the centrifuge tests. In this study, the centrifuge tests on the two model dams with the concrete face slab of different flexural rigidity were carried out. Also, the centrifuge tests were simulated by numerical analysis of which input material properties were obtained by the triaxial tests on the model materials. The validity of numerical analysis was evaluated by comparison between the results of centrifuge tests and numerical simulation. The deformation pattern of the concrete face slab was examined with the various stiffness of the face supporting zone by numerical analysis. From the results of centrifuge tests, the effects of face slab thickness on the deformation of face slab were negligible. From the results of centrifuge tests and numerical analysis, it was found that the amplitude of the maximum displacement of face slab and the position where the maximum displacement was mobilized with impoundment were affected by the stiffness of face supporting zone rather than the flexural rigidity of concrete face slab.
