• 제목/요약/키워드: limit equilibrium analysis

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앵커 하중전이에 따른 사면의 안전율 비교 연구 (Comparison of Safety factor for an Anchored Slope in Accordance with the Effects of Load Transfer)

  • 김성규;김낙경;박종식;주용선;김태훈
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권11호
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    • pp.55-60
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    • 2008
  • 본 논문에서는 앵커로 보강된 사면에 대한 안정해석시 앵커의 하중전이 메커니즘이 사면의 전체 안전율에 어떻게 영향을 미치는지를 알아보았다. 사면안정해석 방법에는 한계평형해석범, 유한요소해석법 및 스프레드시트를 이용하는 방법이 있으며 각각의 방법을 통해 안전율을 산정하여 서로 비교하였다. 앵커로 보강된 사면의 안정해석을 위해 가장 널리 사용되고 있는 방법은 한계평형해석 법으로 사용이 간편하다는 특징을 가지고 있다. 그러나 한계평형해석방법에서는 사면의 파괴면이 정착장을 통과하거나 정착장 바깥쪽을 지날 때에는 사면의 전체 안전율에 아무런 영향을 주지 못 하기 때문에 실제보다 보수적인 설계가 이루어질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 각각의 해석방법을 이용하여 앵커로 보강된 사면의 안정해석을 수행하고 안전율을 비교하였다.

보강사면의 안정해석을 위한 수치해석방법의 특성에 관한 연구 (Study on Characteristics of Numerical Analysis Method for Stability Analysis of Reinforced Slope)

  • 김준석;김주용
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.17-23
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    • 2009
  • 보강사면안정 문제에 널리 이용되는 절편법은 사용이 간편하고 계산시간이 짧다는 장점이 있으나, 각 절편들 사이에 작용하는 힘에 대한 가정에 따라 여러 가지 방법으로 분류되며, 그 결과 또한 다르게 나오는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제에 대한 해결방안의 하나로 제시된 수치해석을 이용한 사면의 안정해석기법인 강도감소법과 응력장을 이용한 안정해석법을 원리 및 적용성을 살펴보고 간단한 사례를 통한 특징을 고찰하였다.

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한계평형해석(LEM), 유한차분법(FDM) 및 유한요소법(FEM)을 이용한 사면안정해석 (Limit Equilibrium, Finite Difference, and Finite Element Analysis of Slopes)

  • 전상수;이충호;오미희;강상욱;;김두섭
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.199-206
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    • 2005
  • Engineers have performed slope stability analyses, including Limit Equilibrium Analysis, Finite Difference Analysis and Finite Element Analysis. Each analysis results in different Factor of Safety(FS) for slopes. The comparison of FS results from these stability analyses has been carried out for various conditions, such as geometry of slopes, dry and fully saturated soils, nail and anchor reinforcements. Standard deviations of FS calculated from various slope analyses are 0.03 to 0.04 and 0.22 to 0.48 for the slopes without and with nail or anchor reinforcement, respectively. Construction of tiered concrete retaining wall in addition to nail or anchor reinforcement increases FS of 12% to 29% for fully saturated soils.

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안동시 OO지역 암반사면의 안정해석에 관한 연구 (A Study on the Stability Analysis of Rock Slope located near Andong-si)

  • 박성권;김기범;정동영;이윤규;백승철
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.561-564
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    • 2008
  • Rock slope had been slope failure due to geological and physical things over time. In this paper, it discusses rock slope stability analysis which was concerned about additional slope failure located near the Andong-si. Initially, achieved basic geological investigation and field test about rock slope, examine the stability of rock slope by doing limit equilibrium method and stereographic projection about 5 slopes.

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Development of limit equilibrium method as optimization in slope stability analysis

  • Mendjel, D.;Messast, S.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제41권3호
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    • pp.339-348
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    • 2012
  • The slope stability analysis is usually done using the methods of calculation to rupture. The problem lies in determining the critical failure surface and the corresponding factor of safety (FOS). To evaluate the slope stability by a method of limit equilibrium, there are linear and nonlinear methods. The linear methods are direct methods of calculation of FOS but nonlinear methods require an iterative process. The nonlinear simplified Bishop method's is popular because it can quickly calculate FOS for different slopes. This paper concerns the use of inverse analysis by genetic algorithm (GA) to find out the factor of safety for the slopes using the Bishop simplified method. The analysis is formulated to solve the nonlinear equilibrium equation and find the critical failure surface and the corresponding safety factor. The results obtained by this approach compared with those available in literature illustrate the effectiveness of this inverse method.

점토층위의 모래지반에 위치한 얕은 기초의 지지력에 대한 상한 한계해석 (Upper Bound Limit Analysis of Bearing Capacity for Surface Foundations on Sand Overlying Clay)

  • 김대현;야마모토켄타로
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.85-96
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    • 2004
  • 본 연구는 점토층위의 모래지반에 위치하는 표면기초의 극한지지력에 대해 이론적으로 조사하였다. 실용적인 적용을 위하여 표면기초의 지지력에 관한 연구들에 대한 검토와 논의가 제시되며, 한계해석(Limit Analysis)의 운동학적 접근방법을 이용하여 정해의 극한 지지력이 계산되었다. 운동학적 해는 상한값이며 해의 정확성은 파괴메카니즘의 형상에 달려 있다. 이러한 방법은 설계도표를 만드는데 편리할 뿐만 아니라 물성치의 영향을 추정할 수 있다. 본 연구에서는 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 탄소성 이론에 근거하여 극한지지력을 계산하였다. 운동학적 방범으로 계산된 결과와 유한요소 해석, 한계평형론에 근거한 몇몇 알려진 식들(Yamaguchi, Meyerhof와 Okamura 등)에 의한 결과를 비교하였다. 아울러, 운동학적 방법에 의한 제안식과 유한요소해석 결과와 한계평형해석 결과의 유효성에 대하여 검증하였다.

유한요소법에 의한 사면붕괴 거동해석에 미치는 영향분석 (Analysis for Effects of Slope Failure Behavior by Finite Element Method)

  • 김영민
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.19-28
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    • 1999
  • 본 논문에서는 사면붕괴해석에 대한 유한요소법의 적용에 대하여 검토하였다. 사면안정문제에 대해 가장 일반적으로 사용되는 방법은 한계평형이론에 의한 절편법이다. 또한 유한요소법은 지반의 응력, 변형률을 분석하는 방법으로 널리 인식되어 있다. 본 논문에서는 유한요소법으로 사면안정해석시, 요구되는 최소안전율 계산방법을 효율적으로 고려하는 방법에 대하여 검토하였다. 그리고 유한요소법으로 사면의 붕괴해석을 하는 경우에, 적용되는 해석방법 및 그 결과에 미치는 요인에 대하여 검토하였다. 또한, 여러 사면의 경우에 대하여 기존의 한계평형법에 의한 절편법과 유한요소 해석결과를 비교, 검토하였다.

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Static and quasi-static slope stability analyses using the limit equilibrium method for mountainous area

  • Hosung Shin
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제34권2호
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    • pp.187-195
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    • 2023
  • Intensive rainfall during the summer season in Korea has triggered numerous devastating landslides outside of downtown in mountainous areas. The 2D slope stability analysis that is generally used for cut slopes and embankments is inadequate to model slope failure in mountainous areas. This paper presents a new 3D slope stability formulation using the global sliding vector in the limit equilibrium method, and it uses an ellipsoidal slip surface for static and quasi-static analyses. The slip surface's flexibility of the ellipsoid shape gives a lower FS than the spherical failure shape in the Fellenius, Bishop, and Janbu's simplified methods. The increasing sub-columns of each column tend to increase the FS and converge to a steady value. The symmetrical geometric conditions of the convex turning corners do not indicate symmetrical failure of the surface in 3D analysis. Pseudo-static analysis shows that the horizontal seismic force decreases the FS and increases the mass volume at the critical failure state. The stability index takes the FS and corresponding sliding mass into consideration to assess the potential risk of slope failure in complex mountainous terrain. It is a valuable parameter for selecting a vulnerable area and evaluating the overall risk of slope failure.

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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억지말뚝-사면의 상호작용을 고려한 사면안전율 분석 (Stability Analysis of Pile/Slope Systems Considering Pile-slope Interaction)

  • 김병철;유광호;정상섬
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.513-520
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    • 2003
  • A numerical comparison or predictions by limit equilibrium analysis and 3n analysis is presented for slope/pile system. Special attention is given to the coupled analysis based on the explicit-finite-difference code, FLAC. To this end, an internal routine (FISH) was developed to calculate a factor of safety for a pile-reinforced slope according to shear strength reduction technique. The case of coupled analyses was performed for stabilizing piles in slope in which the pile response and slope stability are considered simultaneously and subsequently the factors of safety are compared to uncoupled analysis (limit equilibrium analysis) solution for a homogeneous slope. Based on a limited parametric study, it is shown that in the free-head condition the factor of safety in slope is more conservative for a coupled analysis than for an uncoupled analysis and a definitely larger value represents when piles are installed in the middle of the slopes and are restrained in the pile head.

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