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과압밀상태 및 반복하중을 받는 점토지반에 대한 구성모델
Constitutive Equation for Clay in Overconsolidation State and Under Cyclic Loading

이승래    (정치인, 한국과학 기술인 토목공학과   ); 김주용    (정회원, 한국과학 기술원 토목공학과  );
  • 초록

    본 연구에서는 단조하중과 반복하중에 대한 점토지반의 거동을 표현할 수 있는 새로운 구성모델을 제안하였다. 제안된 모델은 과압밀상태에서의 응력-변형률 관계를 쌍곡선식으로 가정하고 한계상태이론과 결합시켜 비배수 응력경로를 예측한다. 에너지분산식을 이용하여 개발된 이 구성모델은 단조하중 작용시에 미약한 과압밀상태 및 과다한 과압밀상태의 점성토거동을 표현할 수 있다. 또한 반복하중하에서의 거동을 나타내기 위하여 단조하중에 대하여 개발된 구성모델에 비배수 경로간격비 이동함수를 도입하였다. 이를 위하여 한개의 추가적인 모델계수가 필요하며 그 값은 합리적 방법으로 실험결과로부터 산정될 수 있다. 본 구성모델은 비교적 쉽고 정확하게 반복하중을 받는 점성토지반의 비배수 거동에 대한 실험결과를 예측한다.


    A new model for describing the behavior of clay under monotonic and cyclic loading is proposed. This model uses the hyperbolic representation for the stress -strain relationship in overconsolidated state and it describes undrained effective stress path on the basis of the critical state theory. The developed constitutive model by using an energy dissipation equation can describe the behavior of clay in heavily overconsolidated state as u.ell as lightly overconsolidated state under monotonic loading. In order to extend the model for the behavior of clay under cyclic loading, a shift function of undrained stress spacing ratio is introduced in the constitutive model developed for monotonlc loading. A single additional parameter is required to represent the cyclic effect and it can be reasonably deter mined from the test results. The measured behavior in undrained cyclic triaxial tests has been easily and precisely predicted by the newly developed constitutive model.


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