Journal of the Korean GEO-environmental Society (한국지반환경공학회 논문집)

Korean Geo-Environmental Society (한국지반환경공학회)
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Integrated Analytical-Numerical Approach to Compute the Energy on Rock-fall Protection Fence

해석적-수치해석적 방법을 통한 낙석방지울타리에 작용하는 에너지 분석

  • Kim, Hee Su (Department of Civil Engineering, Kangwon National University) ;
  • Hwang, Youngcheol (Department of Civil Engineering, Sang Ji University) ;
  • Jang, Hyun-Ick (Korea Expressway Corporation) ;
  • Ban, Hoki (Department of Civil Engineering, Kangwon National University)
  • Received : 2019.11.07
  • Accepted : 2019.11.25
  • Published : 2019.12.01
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Abstract

A man-made slope has been increased due to the construction of road. This slope lies at risk of rock falling, induced mostly by heavy rainfall. The MOLIT (Ministry of Land, Infrastructure and Transport) recommends the specific dimension of rockfall protection fence (post, wire-rope, and mesh) which should resist 48~61 kJ. However, the energy absorption capacity of each component of rockfall protection fence is not clearly presented. Hence, this study made an effort to compute the energy absorption capacity of each component in analytical and numerical method, and compared with each other.

우리나라의 국토는 약 70% 이상 산악지형으로 사업화와 도시화로 인한 도로의 확장과 연장으로 인해 사면을 변형시키는 규모가 매년 증가하고 있다. 이렇게 변형된 사면은 집중호우와 지진 등의 자연재해로 인해 낙석발생의 위험이 높아지고 있다. 국토교통부(2016) 도로안전시설 설치 및 관리지침 중 낙석방지시설 편에는 48~61kJ에 상응하는 와이어로프, 지주, 망의 규격 등이 제시가 되어있으나 낙석방지울타리의 흡수에너지와의 상관관계는 명확하게 제시되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 해석적, 수치해석적 방법을 통해 낙석방지울타리에 작용하는 에너지를 계산하고 비교 분석하였다. 그 결과 낙석방지울타리 흡수에너지의 경우 지주의 형태가 H형강인 경우 1경간과 3경간일 때 수치해석의 경우가 2.3, 4.4kJ 정도 크게 계산되었다. 지주의 형태가 각형강관인 경우는 3경간인 경우 오히려 해석적 방법이 34.4kJ 정도 크게 계산되었다. 이는 수치해석에서는 중간지주 부분은 각형강관이 아닌 H형강을 사용하여 수행되었기 때문에 상대적으로 작은 흡수에너지를 보여주고 있다. 향후 각형강관으로 이루어진 3경간에 대해 추가적으로 수치해석을 수행 예정이며, 이들을 검징하기 위한 실물낙석시험을 실시할 예정이다.

Keywords

References

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