Development of Strain-softening Model for Geosynthetic-involved Interface Using Disturbed State Concept

In this study, a constitutive model called the disturbed state concept (DSC) was modified to be applied to the interface shear stress-displacement relationship between geosynthetics. The DSC model is comprised of two reference states, namely the relative intact (RI) and the fully adjusted (FA) state, and one function, namely the disturbance function. This model is a unified approach and can allow for various models as an RI state such as elastic-perfectly plastic model, hierarchical model, and so on. In addition, by using this model, the elastic and plastic displacements can be considered simultaneously. Comparisons between the measured data and predicted results through the parameters determined from four sets of large direct shear tests showed good agreements with each other, especially for the smooth geomembrane-involved interface. Although there are slight differences at peak shear strength for textured geomembrane-involved interface, this model can still be useful to predict the position of displacement at peak strength and the large displacement (or residual) shear strength.

DSC를 이용한 토목섬유가 포함된 경계면의 변형율 연화 모델 개발

본 연구에서는 DSC를 이용한 구성방정식을 이용하여 토목섬유 사이의 접촉전단 응력과 변위와의 관계를 모델링하였다. DSC 모델은 두 개의 기준 상태, 즉 상대적으로 손상되지 않은 RI 상태와 완전히 파괴된 FA 상태와 한가지의 교란 함수로 구성된다. 본 모델은 통합된 모델로서, RI 상태를 탄성-완전 소성 모델, 계층적 단일 항복곡면 (HiSS) 모델 등 다양한 모델을 이용하여 모사할 수 있다. 한편 본 모델은 탄성과 소성 변위를 동시에 고려할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 4가지의 대형 직접전단 시험으로부터 측정된 자료와 측정자료로부터 도출된 모델 변수를 이용하여 재해석한 결과를 서로 비교하여, 둘 사이의 비교 결과가 상당히 일치함을 발견하였으며, 특히 표면이 매끄러운 지오멤브레인의 접촉면에서는 매우 상관관계를 보였다. 비록 표면이 거친 지오멤브레인이 포함된 접촉면에서는 예측 최대 전단강도가 실험결과와 약간의 차이를 보이기는 하였지만, 전체적으로 본 모델이 최대 전단응력이 나타나는 변위점과 대변형에서의 전단강도를 상당히 정확히 예측하였으며, 이를 통해 본 모델이 변형율 연화 현상을 보이는 접촉면 전단거동의 모델링에 유용함을 확인하였다.