Finite Strain and Nonlinear Consolidation Analysis Considering the Effect of Strain Rate Dependency on Clay

점토의 변형률 속도 의존성을 고려한 비선형 유한변형 압밀해석

In recent years, finite strain consolidation theories including a mechanical nonlinearity and a reasonable coordinate system have been proposed and used in educations and practical consolidation problems. However, despite their reasonable ability to predict the consolidation behavior, their failure in the field can be attributed to the complexity of estimating and selecting proper parameters for simulating the consolidation phenomenon. In this study, therefore, the application of a piecewise-linear method was proposed to solve such problems including the assumption of the uniqueness in compressibility. Especially, the concept of reference curve was introduced to define the effect of strain rate dependency of clay. The applicability of the methodology is verified by several tests. It was found that the proposed method is applicable in restrictive ranges of study carried out in the laboratory. Finally it is expected that the verification in field consolidation problem has to be carried out through future study.

재료적 비선형성과 합리적인 좌표계의 도입이 압밀문제에 있어 중요한 자리를 점한다는 인식에서 비선형 유한변형압밀이론이 제안되어 왔으나 너무 어려운 매개변수 설정 등의 문제점에 의해 일반적인 압밀해석에서 널리 사용되고 있지는 못하다. 본 연구에서는 구분선형(piecewise-linear) 압밀이론을 이용하여 점토의 변형률 속도 의존성을 고려한 압밀해석이 가능한 해석법을 제시하는 것을 목표로 하였다. 특히 유사한 방법에서 큰 문제가 되어 왔던 압축곡선의 유일성을 해결할 수 있는 방안으로 기준곡선을 이용하는 방안을 도입하였다. 개발된 해석법의 검증을 위해 실시된 일련의 과정을 통해 모델의 적용성을 일부 확인하였으며 향후 제한적인 실내실험결과에서 확장하여 실제 압밀문제에 대한 적용성 확인 등의 연구가 수행되어야 할 것으로 판단하고 있다.