지진시 중력식 안벽에 작용하는 하중성분의 모델링

Abstract

중력식 안벽의 내진 안정성을 분석할 때, 중력식 안벽에 발생하는 하중성분의 크기와 위상관계를 명확히 결정하는 것이 중요하다. 일반적으로 안벽에 발생하는 하중성분은 안벽 관성력, 토압 그리고 수압으로 구성되어 있으며, 각 하중성분들의 크기와 위상관계는 배면지반에 발생하는 과잉간극수압의 크기에 따라 변한다. 벽체배면과 뒤채움 토체 사이의 접촉면에서 발생하는 동적작용력은 이러한 힘들의 상호작용에 의하여 발생한다 본 연구에서는 벽체 작용하중 산정식들로부터 구한 각 하중성분들의 크기를 조합하여 배면 동적작용력의 크기와 위상변화를 배면 과잉간극수압의 함수로써 산정하는 간단한 하중산정 모델을 제안하였으며, 진동대 실험결과와 이 모델의 예측결과를 비교하여 모델의 적용성을 검증하였다.

When the seismic stability of quay walls is analyzed, the magnitudes of force components acting on quay walls during earthquakes and the phase relations among these force components must be properly evaluated. In general, force components include inertia force of the quay wall, lateral earth force, and water force. The magnitude and the phase relation of each force component vary according to the magnitude of the excess pore pressures developed in backfill soils of the quay wall. The dynamic thrust mobilized at the contact surface between the backfill soil and the wall develops as a result of the interactions among these force components. We propose a simple model to evaluate the magnitude and phase variation of the dynamic thrust on the back of the wall in terms of the excess pore pressure. The proposed model can predict the dynamic thrust by summing the magnitudes of farce components calculated from design equations for seismic pressures on the wall. The proposed model was verified by comparing its results with the results from a series of shaking table tests.