Numerical Analysis for the Pullout Behavior and Failure Mechanism of Ground Anchor

그라운드 앵커의 인발거동 및 파괴메카니즘에 대한 수치해석

  • 박병수 (강원도립대학 건설토목과) ;
  • 심도식 (강원도립대학 건설토목과)
  • Received : 2010.01.12
  • Accepted : 2010.02.01
  • Published : 2010.04.30

Abstract

This study is an numerical study of predicting the behavior of anchor embedded in weathered rocks, subjected to uplift loads, about ultimate pullout capacity and the failure mechanism. Factors influencing the behavior of anchors were investigated by reviewing the data about in-situ anchor tests performing numerical modelling with changing the bondage length of anchor, diameter of anchor body and diameter of tendon, and by correlations between those factors were evaluated to apply them to predict the behavior of anchors. As results of numerical analysis, a linear relationship between bondage length, diameter of anchor body and diameter of tendon with ultimate pullout capacity was obtained on the one hand, from the result of numerical analysis changing the Young's modulus of weathered rock, this parameter was found to influence to load-displacement and ultimate pullout capacity within the range of 10%, which was not so significant to affect.

본 연구는 풍화암 지반에 근입되어 인발하중을 받는 앵커의 극한인발력 및 파괴메카니즘 등의 거동 예측에 관한 수치해석적 연구이다. 풍화암 지반에 앵커를 시공하고 앵커의 정착길이, 천공직경, 텐던직경을 변화시킨 현장 앵커시험 자료를 수집하고 이에 대한 유한차분의 수치모델링을 통하여 앵커의 거동에 영향을 주는 변수에 대하여 알아보았다. 또한 앵커의 거동에 영향을 주는 변수들 사이의 상관성을 분석하여 상관식을 제안하였으며 이 관계를 이용하여 앵커의 거동을 예측하고자 하였다. 수치해석결과 앵커의 정착길이 및 천공직경, 텐던직경이 증가할수록 극한하중이 선형 비례하는 결과를 나타내었다. 한편, 풍화암의 탄성계수를 변화시킨 수치해석 결과 하중-변위 및 극한하중의 변화는 10% 범위 이내의 값을 나타내어 탄성계수가 극한하중에 미치는 영향이 크지 않음을 나타내었다.

Keywords

References

  1. 김래현, 이기환, 이우진, 김대규, 김낙경 (2002) 현장시험에 의한 그라운드 앵커 시스템의 크리프 및 단기거동 특성 연구, 대한토목학회 논문집, 제22권, 제6-C호, pp.585-594.
  2. 신방웅 (1998) 지반특성에 따른 헬리컬 앵커의 극한인발력에 관한 연구, 대한토목학회 논문집, Vol.18, No. III-6, pp.911-920.
  3. 조용선, 권오엽 (1997) 단일 나선형 앵커의 인발 저항력에 관한 연구, 대한토목학회 논문집, Vol.17, No. III-3, pp.275-283.
  4. BSI. (1989) Ground Anchorages, BS 8081, British Standard Code of Practice, pp.77-84.
  5. DIN4125. (1990) Ground Anchorages Design, Construction and Testing, Deutsche Industrie Norm, pp.341-389.
  6. PTI. (1996) Recommendations for Prestressed Rock and Soil Anchors, Post-Tension Institute.