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Numerical Analysis of Load Bearing Behavior of Shallow Foundations

얕은기초의 하중지지거동에 관한 수치해석

  • Lee, Seung-Hyun (Department of Civil Engineering, Sunmoon University) ;
  • Lee, Su-Hyung (Korea Railroad Research Institute, Metropolitan Transportation Research Center)
  • 이승현 (선문대학교 토목공학과) ;
  • 이수형 (한국철도기술연구원 광역도시교통연구본부)
  • Received : 2014.07.10
  • Accepted : 2014.10.10
  • Published : 2014.10.31

Abstract

Finite element analyses were performed to find out the load bearing behavior of three kinds of shallow foundations. The analysis results for strip footing showed that local shear failure mode could be observed for a zero dilatancy angle and general shear failure mode could be seen for non-zero dilatancy angles. The ultimate bearing loads for non-zero dilatancy angles were approximately 1.5 times higher than that of a zero dilatancy angle. General shear failure mode was observed for circular footing and square footing regardless of the dilatancy angle. The ultimate bearing loads for a non-zero dilatancy angle were slightly greater than that for a zero dilatancy angle. A comparison of the load-settlement curves for three kinds of footing showed that the load bearing capacities for non-zero dilatancy angle were greater than those for a zero-dilatancy angle.

얕은기초의 하중지지거동을 살펴보기 위해 3종류의 얕은기초를 가정하여 유한요소해석을 수행하였다. 띠기초에 대한 해석을 통해 구한 파괴시의 기초하부지반의 파괴양상은 팽창각이 없는 경우 국부전단파괴양상을 보였으며 팽창각이 있는 경우에는 전반전단파괴양상을 보였다. 팽창각에 따른 극한하중에 있어서는 팽창각이 있는 경우의 극한하중이 팽창각이 없는 경우에 비해 1.5배 큰 값을 보였다. 원형기초와 정사각형 기초에 대한 해석결과에 따르면 팽창각의 존재여부와 관계없이 파괴시 기초 인접지반면에 상향의 변위가 발생하여 전반전단파괴양상을 보였다. 극한하중에 있어서는 팽창각이 있는 경우가 없는 경우에 비해 약 10% 정도 증가하였다. 세 종류의 얕은기초에 대하여 해석을 통해 얻은 하중-침하곡선을 살펴볼 때 팽창각이 클수록 하중지지능력이 큼을 알 수 있었다.

Keywords

References

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