A New Methodology for the Assessment of Liquefaction Potential Based on the Dynamic Characteristics of Soils (I) : A Proposal of Methodology

In this study, a new methodology for the assessment of liquefaction potential is proposed. Since there is no data on the liquefaction damage in Korea, the dynamic behavior of fully saturated soils is characterized through laboratory dynamic tests. There are two experimental parameters related to the soil liquefaction resistance characteristics : the one is the index of disturbance determined by $G/G_{max}$ curve and the other is a plastic shear strain trajectory evaluated from stress-strain curve. The proposed methodology takes advantage of the site response analysis based on real earthquake records to determine the driving effect of earthquake. In the evaluation of liquefaction resistance characteristics, it is verified experimentally that the magnitude of cyclic shear stress has no influence on the critical value of plastic shear strain trajectory at which the initial liquefaction occurs. Cyclic triaxial tests under the conditions of various cyclic stress ratios and torsional shear tests are carried out far the purpose of verification. Through this study, the critical value at the initial liquefaction is found unique regardless of the cyclic stress ratio. It is also f3und that liquefaction resistance curve drawn with disturbance and plastic shear strain trajectory can simulate the behavior of fully saturated soils under dynamic loads.

지반의 동적특성에 기초한 액상화 평가법(I) : 이론제안

본 연구에서는 변형률 수준별 실내진동시험 및 지진응답해석의 수행을 기초로 하는 새로운 액상화 평가법을 제안하였다. 제안된 평 가법에서는 비 배수조건 하에서 진동전단하중으로 야기된 과잉간극수압의 누적으로 액상화가 발생하는 점을 고려하여 진동하중을 받는 포화지반의 액상화 거동을 실내진동시험결과의 전단응력-전단변형률 이력곡선을 토대로 산정한 교란도와 소성 전단변형률 상각궤도의 변화로 정의하였으며, 이를 실지진 시간이력의 지반 내 거동변화와 연계시킴으로써 지진이 보유한 연속성 및 불규칙성을 합리적으로 고려하도록 하였다. 또한, 제안된 평가법에서는 진동하중의 변화에 관계없이 액상화 발생시 포화사절토의 동적특성은 일정하다는 일련의 연구사례를 토대로 내친 해석시 이용되는 전변형률 수준의 동적물성 획득시험만으로도 액상화 평가가 가능하도록 하였으며 정현하중의 크기를 달리한 진동삼축시험에서 산정된 액상화 발생시의 소성 전단변형률 상각궤도를 비교함으로써 이에 대한 검증연구를 수행하였다. 연구결과, 진동정현하중의 크기에 관계없이 액상화 발생시 지반의 동적특성 치가 유일한 값을 나타내었다 그러므로, 제안된 평가법은 변형률 수준별 실내진동시험을 통해 지반의 동적물성 획득과 액낭화 평가 수행이 가능할 뿐만 아니라, 지진응답해석을 통해 불규칙한 실지진 시간이력 전부를 고려하는 특징으로 육상화 평가결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.