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Characteristics of Soil Parameter for Lade's Single Work-Hardening Constitutive Model with Relative Density of Baekma River Sands

백마강 모래의 상대밀도에 따른 Lade의 단일항복면 구성모델의 토질매개변수 특성

  • 조원범 (대진대학교 토목환경공학과) ;
  • 김찬기 (대진대학교 건설시스템공학과) ;
  • 김중철 (대진대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2010.07.16
  • Accepted : 2010.11.15
  • Published : 2011.02.28

Abstract

This study was performed a series of the isotropic compression-expansion tests and the drained triaxial tests with various the relative densities 25%, 50%, 80% and 100% for Baekma river sand. Using the tests results the characteristic of the parameters of Lade's single hardening constitutive model were investigated. The soil parameters Kur and n representing elastic behavior are not much affected by the change of the relative density. The other parameters such as failure criterion (m, ${\eta}_1$), hardening function (C, p) and plastic potential (${\Psi}_2$, ${\mu}$) are in a positive linear relationship with the relative density. Since the soil parameters h and $\alpha$ representing yield function do not change much to the change of relative density and also closely related to failure criterion, they can be replaced by failure criterion ${\eta}_1$. We also observed that predicted values from the Lade's single hardening constitutive model were well consistent with the observed data.

본 연구는 백마강 모래의 상대밀도를 25%, 50%, 80%, 100%로 각각 변화시켜 등방압축-팽창시험과 구속압력을 달리한 일련의 배수삼축시험을 하였다. 그리고 이 시험자료를 이용하여 회귀분석을 근거로 상대밀도의 변화에 따른 Lade의 단일항복면 구성모델의 토질매개변수의 변화 특성을 알아보았다. 그 결과 탄성성분을 나타내는 토질매개변수 Kur과 n은 상대밀도의 변화에 따른 영향이 미소하고 파괴규준, 경화함수, 소성포텐셜에 관련된 토질매개변수는 상대밀도의 증가에 따라 선형적인 증 감현상을 보이고 있다. 그리고 항복함수에 관련된 토질매개변수 h와 ${\alpha}$는 상대밀도에 따른 변화가 미세하고 파괴규준에 관련한 토질매개변수와 관련성이 매우 높아 파괴규준, ${\eta}_1$에 관한 식으로 대체할 수 있으며, 이 식을 이용하여 수치해석 한 결과 양호하게 예측하고 있다.

Keywords

References

  1. 정진섭, 김찬기(1989) 압축성 모래의 변형거동에 관한 연구, 공업기술개발연구지, 제9권, pp. 99-112.
  2. 정진섭, 김찬기, 이문수(1992a) 탄소성구성모델의 토질매개변수 예민성, 한국지반공학회지, 한국지반공학회, 제8권, 제2호, pp. 81-94.
  3. 정진섭, 김찬기, 이문수(1992b) 단일항복면 구성모델에 의한 입상토의 비배수거동해석, 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제12권, 제2호, pp. 177-189.
  4. 홍원표, 남정만(1994) 등방단일경화구성모델에 의한 모래의 3차원 거동 예측, 한국지반공학회지, 한국지반공학회, 제10권, 제1호, pp. 103-116.
  5. Druker, D. C., Gibson, R. E and Henkel, D, J. (1957) Soil mechanics and work-hardening theories of plasticity, Trans, Vol. 122, pp. 333-345.
  6. Duncan, M, J. and Chang, C. Y.(1970) Nonlinear analysis of stress and strain and strain in soil, Journal of the soil Mechanics and Foundation Division, ASCE, Vol. 96 No. SM5, pp. 1629-1653.
  7. Kim, M. K. and Lade, P. V. (1988a) Single hardening constitutive mpdel for frictional materials, I. Plastic Potential Function, Computers and Geotechnics, Vol. 5, No. 4, pp. 307-324. https://doi.org/10.1016/0266-352X(88)90009-2
  8. Kim, M. K. and Lade, P. V. (1988b) Single hardening constitutive mpdel for frictional materials, II. Yield Criterion and Plastic Work Contours, Computers and Geotechnics, Vol. 6, No. 1, pp. 13-29. https://doi.org/10.1016/0266-352X(88)90053-5
  9. Kim, M. K. and Lade, P. V. (1988c) Single hardening constitutive mpdel for frictional materials, III. Comparisons with Experimental Data, Computers and Geotechnics, Vol. 6, No. 1, pp. 30-47.
  10. Kondner, R. L. (1963) Hyperbolic stress-strain response: Cohesive Soils, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, Vol. 89, No, SM1, pp. 115-143.
  11. Roscoe, K. H., Schofield, A. N., and Worth, C. P. (1963) On the yielding of soil, Geothchnique london, England Vol. 8, pp. 22- 52.
  12. Sekiguchi, H. (1977) Rheological cheogical characteristics of clays, Proc. 9th ICSMFE, Tokyo, pp. 289-292.