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      • 유한요소법에 의한 방조제 경계부의 응력거동 해석

        김용섭 ( Yongseop Kim ),임성훈 ( Sunghoon Eam ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-

        방조제는 해측에 1차 사석단면을 먼저 축조한 후에 내측에 차수효과를 나타내는 토사성토체를 축조하여 만든다. 1차 사석단면은 토사 성토체를 해측의 파랑으로부터 보호하는 역할을 한다. 사석단면은 사석과 사석사이의 공극이 매우 크기 때문에 완전통수상태로 간주할 수 있다. 사석단면과 토사성토체의 접속경계부에는 토사가 유출되지 않도록 전이영역을 구성하고 토목섬유 필터매트를 설치한다. 필터매트의 양쪽에 있는 재료들은 투수계수가 매우 크게 다르다. 조석현상에 의해서 필터매트와 접한 방조제 토사 성토체에서는 매우 활발한 침윤선의 변화가 주기적으로 발생하므로 유효응력의 상태도 주기적으로 변화하고 있다. 외부에서는 방조제의 응력조건에 변화가 없는 것처럼 보일지라도 내부에서는 주기적인 변화가 발생하게 된다. 기존의 방조제 설계에서는 이러한 요소에 대한 고려를 하지 않았다. 그러나 준설해사를 이용하여 성토체를 구성한 경우에는 조석현상에 의한 주기적인 응력변화의 크기가 방조제의 안정성에 중요한 영향을 미치게 되므로 이러한 조건에 대한 해석을 하여야 한다. 본 연구에서는 조석현상을 모사하여 제체 내부의 공극수압의 주기적인 변화를 시간단계별로 해석하고 이 결과들을 응력해석의 초기조건으로 설정하여 조석주기의 변화에 따른 응력거동의 변화양상을 해석하였다. 해석결과 변형률의 크기는 비교적 작지만 재하와 제하가 주기적으로 반복되므로 제체를 구상하는 재료들의 피로해석이 고려되어야 할 것으로 판단되었다.

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