• 제목/요약/키워드: Limit equilibrium method

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강도 감소법에 의한 지하수위를 고려한 FEM 사면안정해석 (Slope Stability Analysis Considering Seepage Conditions by FEM Using Strength Reduction Technique)

  • 김영민
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권8호
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    • pp.97-102
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    • 2004
  • 본 논문은 기존의 한계 평형법 보다 사면의 파괴거동을 잘 묘사할 수 있는 유한요소법에 의한 사면의 안전율을 결정하는 방법에 대하여 기술하였다. 특히, 지하수위를 고려하는 사면의 파괴거동을 강도감소법에 의한 유한요소법으로 산정하였다. 그 결과, 강도 감소법을 이용한 FEM해석방법이 사면의 안정해석에 대하여 파괴거동과 안전율을 구하는데 유효한 수단임을 보여 주었다. 그리고 지하수 상승경우와 지하수 급강하 사면의 경우에 대하여 자세히 분석하였으며, 한계평형법인 Bishop간편법 해석결과와 비교, 검토하였다.

토사지반에 설치된 역 T형 옹벽의 저판형상이 활동거동에 미치는 영향 (Effects of Base Shape of Cantilever Retaining Wall in Soil Foundation on the Sliding Behavior)

  • 유남재;이명욱;김영길;이종호
    • 산업기술연구
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    • 제19권
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    • pp.135-145
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    • 1999
  • This thesis is to investigate the sliding behavior of cantilever retaining wall by using the commercially available program of FLAC to simulate its behavior numerically. Cantilever retaining walls with flat base, sloped base and base with shear key, uniform surcharges being applied on the surface of backfill, were investigated to figure out appropriate location of shear key beneath the base of wall and, thus, its applicability to field condition was assessed by comparing the analyzed results to each other. On the other hand, previously performed centrifuge model test results (Eum, 1996) were analyzed numerically with FLAC to compare test results with respect to characteristics of load-settlement of surcharges and load-lateral movement of wall. Based on the failure mechanism observed during centrifuge tests, limit equilibrium method of finding the ultimate load inducing the sliding failure of wall was used to compare with values of the ultimate load obtained from conventional method of limit equilibrium method. Therefore, appropriate location of shear key was determined to mobilize the maximum resistance against sliding failure of wall.

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강도 정수와 경사도 변화를 활용한 비탈면 해석기법에 따른 안전율 변화에 관한 연구 (A Study on Change of Safety Factor according to Slope Analysis Method using Strength Parameters and Slope Change)

  • 문효종;심정훈;정지수;이승호
    • 지질공학
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    • 제27권1호
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    • pp.31-40
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    • 2017
  • 한계평형법에 의한 비탈면 안정성 해석은 활동면을 반복적인 해석 후 임계면을 설정하여 해석을 수행하고, 지반이 균질한 경우에만 적용이 가능하며, 안전율만 산정 할 수 있는 단점이 있다. 그러나 강도감소법을 적용한 해석에서는 수행자가 여러 가지 측면에 대해서 판단하고, 안전율을 산정 할 수 있는 장점 등이 있다. 본 연구에서는 동일한 크기의 비탈면을 대상으로 한계평형해석과 강도감소법을 활용하여 경사도 변화에 따른 두 해석법 간의 안전율 변화 양상과 점착력과 내부마찰각의 변화에 따른 안전율 변화 추이를 비교 분석하였다. 각각의 해석법에 따른 안정해석 분석 결과 지반내 응력, 변위와 변형률 등을 종합적으로 검토할 수 있는 강도감소법이 활용도가 높을 것으로 판단된다.

암석과 토층 경계면의 전단강도 특성연구 (A Study on Characteristics of Shear Strength in Rock-soil Contacts)

  • 이수곤
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.49-54
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    • 2001
  • It is common that the soil layer is a few meters below the earth's surface and the rock mass is below the soil layer in the view of geological characteristics in Korea. And the boundary between rock and soil is clearly divided. When dealing with the stability of rock masses, as in the case of rock slopes or dam foundations, the majority of the collapses is not within the soil layer, but within the soil-rock boundary. Therefore it is important to identify the shear strength characteristics between soil-rock boundary. And then in the method of reinforcement on landslide this chose a cut slope near Daemo elementary school in Seoul, surveyed shear strength between soil-rock contacts and considered a large scale collapse using a limit equilibrium method.

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연약 암반층에 굴착된 터널의 안전율 평가 (An Assessment of Safety Factor for Tunnels Excavated in a Weak Rock Layer)

  • 유광호;박연준;배규진
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.47-57
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    • 2000
  • 터널의 파괴는 사면의 경우처럼 파괴면의 형상을 사전에 가정하기 어렵기 때문에 한계평형법에 기초한 해석법을 적용하여 안전율을 구하기가 곤란하다. 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위하여 강도감소기법을 이용한 수치해석기법에 의해 터널의 안전율을 구하는 방법을 제시하였다. 균질한 암반에 굴착된 원형터널을 가정하여 무보강, 부분보강 및 인버트의 완전한 폐합의 경우에 대하여 안전율을 계산하였으며, 요소망의 크기에 따른 민감도 분석을 위해 크기가 다른 3가지의 요소망을 사용하여 계산 결과를 비교하였다. 제안된 방법의 검증을 위해, 특정한 파괴 활동면을 갖는 경우에 대해 한계평형해석을 수행하여 수치해석 결과와 비교하였다. 본 논문에서 제안한 터널의 안전율 계산 방법은 터널의 형상이나 암반의 상태에 관계없이 적용될 수 있으므로 향후 터널 설계 및 안정성 평가에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다.

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판재의 성형한계 결정을 위한 시간의존적 방법의 제안 (Proposal of a Time-dependent Method for Determining the Forming Limit of Sheet Metal)

  • 김성곤;김형종
    • 소성∙가공
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    • 제27권2호
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    • pp.115-122
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    • 2018
  • Most domestic and international standards on the forming limit diagram (FLD) including ISO 12004-2, use a 'position-dependent method,' which determines the forming limit from a strain distribution measured on the specimen after necking or fracture. However, the position-dependent method has inherent problems such as the incidence of asymmetry of a strain distribution, the estimation of missing data near fracture, the termination time of test, and the deformation due to the new stress equilibrium after a fracture, which is blamed for causing sometimes a significant lab-to-lab variation. The 'time-dependent method,' which is anticipated to be a new international standard for evaluating the forming limit, is expected to greatly improve these intrinsic disadvantages of the position-dependent method. It is because the time-dependent method makes it possible to identify and accurately determine the forming limit, just before the necking point from the strain data as continuously measured in a short time interval. In this study, we propose a new time-dependent method based on a Gaussian fitting of strain acceleration with the introduction of 'normalized correlation coefficient.' It has been shown in this study that this method can determine the forming limit very stably and gives a higher value, which is in comparison with the results of the previously studied position-dependent and time-dependent methods.

상부자연사면 경사에 따른 토사사면의 안정성 평가에 관한 연구 (A Study on the Stability Evaluation of Soil Slope according to inclination of upper Natural Slope)

  • 이정엽;김진환;이종현;구호본
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.580-585
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    • 2004
  • The purpose of this study is the stability evaluation of soil slope according to inclination of upper natural slope. Upper natural slope breeds loss of slope by inflow in slope of surface water by rainfal1 and f1uctuation of amount of materials in slope through method of cutting slope according to degree of inclination. Basis of standard inclination does not consider of inclination of upper natural slope and is presented uniformly. Therefore, in this study, analyzed stability of inclination of upper natural slope through limit equilibrium analysis. Result is same as following. First, safety factor through limit equilibrium analysis is almost direct decrease when gradient of soil slope is 1:1.2, 1:1.5. However, when gradient of soil slope is 1:1.0, 1:0.7, if sinclination of upper natural slope are $20^{\circ}$, it shows tendency that decrease of safety factor becomes low rapidly. Second, when when gradient of soil slope is fixed, inclination of upper natural slope increase tendency(maximum 3.0 times) that decrease of safety factor.

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유한차분해석과 한계평형해석의 비교를 통한 평면파괴 사면 쏘일네일링 보강효과 연구 (Reinforcing Effect of a Soil Nailing on Plane Failure of a Slope by Comparing Finite Difference Analysis with Limit Equilibrium Analysis)

  • 유광호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권11호
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    • pp.5-15
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    • 2014
  • 사면파괴로 인한 피해사례가 늘어남에 따라 사면을 안전하게 설계하고 시공하는 것은 대단히 중요하다. 현재 실무에서 주로 사용되는 한계평형해석은 간단한 계산에 의해 안전율을 산정할 수 있지만 활동면을 미리 가정한다는 단점이 있다. 한편 유한차분해석 시 전단강도감소기법을 이용하여 안전율 산정이 용이해짐에 따라 설계 시 이용되는 빈도가 점차 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 두 가지 해석방법의 비교를 통해 합리적인 쏘일네일링 설계방안의 제안을 목적으로 한다. 이를 위해 평면파괴 예상구간에 쏘일네일링 보강 시 보강패턴에 따른 보강효과를 비교해보았다. 그 결과 네일의 각도와 간격에 따른 보강효과는 동일하게 나타났다. 하지만 네일 길이가 증가함에 따라 한계평형해석의 경우 안전율이 증가하였지만 유한차분해석의 경우 안전율의 변화가 없었다.

Bearing capacity of strip footings on unsaturated soils under combined loading using LEM

  • Afsharpour, Siavash;Payan, Meghdad;Chenari, Reza Jamshidi;Ahmadi, Hadi;Fathipour, Hessam
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제31권2호
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    • pp.223-235
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    • 2022
  • Bearing capacity of shallow foundations is often determined for either dry or saturated soils. In some occasions, foundations may be subjected to external loading which is inclined and/or eccentric. In this study, the ultimate bearing capacity of shallow foundations resting on partially saturated coarse-grained cohesionless and fine-grained cohesive soils subjected to a wide range of combined vertical (V) - horizontal (H) - moment (M) loadings is rigorously evaluated using the well-established limit equilibrium method. The unified effective stress approach as well as the suction stress concept is effectively adopted so as to simulate the behaviour of the underlying unsaturated soil medium. In order to obtain the bearing capacity, four equilibrium equations are solved by adopting Coulomb failure mechanism and Bishop effective stress concept and also considering a linear variation of the induced matric suction beneath the foundation. The general failure loci of the shallow foundations resting on unsaturated soils at different hydraulic conditions are presented in V - H - M spaces. The results indicate that the matric suction has a marked influence on the bearing capacity of shallow foundations. In addition, the effect of induced suction on the ultimate bearing capacity of obliquely-loaded foundations is more pronounced than that of the eccentrically-loaded footings.