본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

논문 상세정보

지질공학 = The journal of engineering geology v.16 no.3 = no.49, 2006년, pp.227 - 233   피인용횟수: 1

복합지반물질의 탄성계수 산정을 위한 균질화 해석
Homogenization Analysis for Calculating Elastic Modulus of Composite Geo-materials

서용석   (충북대학교 지구환경과학과.기초과학연구소UU0001309  ); 임성빈   (충북대학교 지구환경과학과.기초과학연구소UU0001309  ); 백용   (한국건설기술연구원 국토지반연구부CC0186892  ); 김지수   (충북대학교 지구환경과학과.기초과학연구소UU0001309  );
  • 초록

    암반은 일반적으로 생성환경 및 지질학적 조건에 따라 균질하지 못하며, 특히 기질과 역의 성분차이가 심한 역암 또는 각력암이나 핵석 등은 복합물질로 구성된 암반에 해당된다. 이들 복합 지반물질의 역학적 특성은 역과 기질의 역학특성과 분포특성 등에 따라 달라진다. 사면과 터널 및 지하구조물의 설계를 위한 이들의 역학성 평가는 매우 중요하지만 일반적으로 행해지는 암반분류법에 의한 이들의 평가는 부적절하다. 따라서 본 연구에서는 복합지반물질의 역학성 평가를 위해 균질화법을 적용하였다. 역의 함유량, 크기, 기질의 고결도, 분급, 경사 등의 인자를 고려한 조합에 의해 총 49개의 해석모델을 작성하여 탄성해석을 실시하였다. 해석결과는 역암이나 핵석같은 복합지반물질의 역학성 계산에 적용될 수 있다.


    Bedrock is inhomogeneous for its genetically diverse origins and geological conditions when it forms, and especially, conglomerates and core-stones are one of these typical composite geo-materials composed of weak matrixes and strong pebbles. Mechanical properties of these composite bedrocks, like a conglomerate, generally vary depending on the mechanical properties and distributions of pebbles and the matrix. Therefore, regarding the consequence of understanding mechanical property of bedrocks in the designing slopes, tunnels, and other engineering facilities, empirical rock classification methods generally applied in the mechanical property modeling may not be suitable and rather, we may need some other classification methods, or tests more specific for these inhomogeneous composite bedrocks. This study includes a series of analyses to see elastic behaviors and modulus of composite geo-materials using homogenization theory. Forty nine case models were made for the elastic analysis with considering 5 factors such as gravel content, gravel size, strength of matrix, sorting and dip angle. The results analyzed are applicable to calculate elastic modulus of composite geo-materials as conglomerates and core-stones.


  • 주제어

    균질화법 .   복합지반물질 .   탄성계수 .   역 크기 .   기질강도.  

  • 참고문헌 (15)

    1. 양홍석, 김동은, 이수곤, 2002, 핵석 지반에서의 합리적 인 지반강도 정수 산정, 한국암반공학회 2002 춘계학술발표회 논문집, 한국암반공학회, pp.97-102 
    2. Seo, Y. S., Fujii, N., Seiki, T. and Ichikawa, T., 2000, Viscoelastic Behavior of Granite and the Homogenization Analysis, The Scociety of Materials Science, Japan, 6(3), pp.203-211 
    3. Suquet, P. M., 1987, Elments of homogenization for inelastic solid mechnics, Lecture Notes in Physics 272, Springer-Verlag, Berlin 
    4. 서용석, 도미란, 오대열, 홍성완, 배규진, 김교원, 2000, 균질화법을 이용한 화강암의 대표요소체적(REV) 산 정에 관한 연구, 한국암반공학회지, 10(3), pp.309-315 
    5. Bear, J. and Verruijt, A., 1987, Modeling groundwater flows and pollution, D. Reidel Publishing Company, Dordrecht, 20p 
    6. Bensoussan, A., Lions, J. L. and Papanicolsou, G., 1978, Asymptotic analysis for Periodic Structures, Studies in Mathematics and Its Applications 5, North Holland, Amsterdam 
    7. Sanchez-Palencia, E, 1980, Non-Homogeneous Media and Vibration Theory, Lecture Notes in Physics 127, Springer-Verlag, Berlin 
    8. 이수곤, 김동은, 이천용, 김재현, 양홍석, 2004, 핵석 지 반의 공학적 특성 연구, 한국환경복원녹화기술학회 지, 7(1), pp.68-76 
    9. Guedes, J. and Kikuchi, N., 1990, Preprocessing and postprocessing for materials based on the homogenization method with adaptive finite element methods, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 83(2), pp.143-198 
    10. Hashin, Z., 1983, Analysis of composite materials a survey, ASEM J. Appl. Mech., Vol. 50, pp.481-505 
    11. Seo, Y. S., Jeong, G. C., Kim, J. S. and Ichikawa, Y, 2002, Microscopic observation and contact stress analysis of granite under compression, Engineering Geology, Vol. 63, pp.259-275 
    12. Hollister, S. J. and Kikuchi, N., 1992, A comparison of homogenization and standard mechanics analyses for periodic porous composites, Comp. Mech. 10, pp.73- 95 
    13. 김택곤, 최성순, 정의진, 2004, 경주지역 3기 역암퇴적층 의 공학적 특성 및 암반분류사례, 대한지구물리학회 지, 7(4), pp.293-305 
    14. 정교철, 1994, Ananysis of Micro- to Macro- Mechanics in Granitic Rock: Experimental Observation of Theoretical Consideration, 자원환경지질학회지, 제27권, pp.499-505 
    15. Fish, J., Nayak, P. and Holmes, M. H., 1994, Microscale reduction error indicators and estimators for a periodic heterogeneous medium, Comp. Mech. 14, pp.323-338 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Yun, Hyun-Seok ; Song, Gyu-Jin ; Moon, Seong-Woo ; Kim, Chang-Yong ; Seo, Yong-Seok 2015. "Comparative Numerical Analysis of Elastic Modulus according to Distribution and Content of Breccia in Fault Core" 지질공학 = The journal of engineering geology, 25(3): 387~393     

 저자의 다른 논문

  • 서용석 (40)

    1. 2003 "국내 주라기 화강암의 역학적 이방성" 지질공학 = The journal of engineering geology 13 (2): 257~266    
    2. 2004 "3차원 사면안정해석에 관한 소고" 지질공학 = The journal of engineering geology 14 (2): 235~241    
    3. 2004 "3차원 사면안정해석을 이용한 활동지괴 가장자리부의 전단저항에 관한 연구" 지질공학 = The journal of engineering geology 14 (4): 451~460    
    4. 2004 "JRC 등급에 따른 절리면 수리특성 연구" 지질공학 = The journal of engineering geology 14 (4): 461~468    
    5. 2005 "인공신경망을 이용한 사태물질 이동거리 산정" 지질공학 = The journal of engineering geology 15 (2): 145~154    
    6. 2005 "일본 방재과학기술연구소 방문기" 地盤 : 한국지반공학회지 21 (6): 56~59    
    7. 2005 "동결융해에 의한 암반사면의 열화심도 산정" 지질공학 = The journal of engineering geology 15 (3): 325~335    
    8. 2005 "정준상관분석을 이용한 막장등급평가 수량화기법 연구" 지질공학 = The journal of engineering geology 15 (4): 463~473    
    9. 2005 "물리탐사를 이용한 청주 화강암 지역의 지반특성 파악" 지질공학 = The journal of engineering geology 15 (1): 41~55    
    10. 2005 "대구지역 퇴적암의 일축압축강도 예측을 위한 인공신경망 적용" 지질공학 = The journal of engineering geology 15 (1): 67~76    
  • 임성빈 (3)

  • 백용 (34)

  • 김지수 (38)

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역

원문보기

무료다운로드
  • NDSL :
  • 대한지질공학회 : 저널
유료다운로드

유료 다운로드의 경우 해당 사이트의 정책에 따라 신규 회원가입, 로그인, 유료 구매 등이 필요할 수 있습니다. 해당 사이트에서 발생하는 귀하의 모든 정보활동은 NDSL의 서비스 정책과 무관합니다.

원문복사신청을 하시면, 일부 해외 인쇄학술지의 경우 외국학술지지원센터(FRIC)에서
무료 원문복사 서비스를 제공합니다.

NDSL에서는 해당 원문을 복사서비스하고 있습니다. 위의 원문복사신청 또는 장바구니 담기를 통하여 원문복사서비스 이용이 가능합니다.

이 논문과 함께 출판된 논문 + 더보기