침투현상과
지반의 응력해석을 연계하는 해석은 연계 방식에 따라 몇 가지로 구분될 수 있습니다.
가장
간단한 방법은 침투해석을 선행하여 얻은 간극수압 분포를 이어지는 응력해석에서 전응력/유효응력 관계식에
반영하는 방법입니다. 이러한 해석을 침투-응력 연결해석 (sequential analysis)이라
지칭합니다. 주어진 정상상태 지하수 흐름에 대하여 정적 응력 상태를 파악하기 위하여 쉽게 사용할
수 있습니다. 하지만 응력해석에 의한 변형이 침투현상에 역으로 영향을 주지 않기 때문에 양방향 연계성은
없습니다.
침투해석과
응력해석이 양방향 연계된 해석으로 압밀해석과 응력-침투 완전연계 해석이 있습니다. 두가지 해석 모두
침투-응력 현상이 서로 연계된 연계 방정식에 대한 해를 계산하는 해석입니다. 또한 시간에 따른 간극수압
또는 응력 및 변형의 변화과정을 볼 수 있는 비정상 해석입니다.
이
중 압밀해석은 정상상태의 간극수압이 유지가 된다는 가정에서 출발하며, 과잉간극수압의 변화를 보고자
할 때 사용하는 해석입니다. 즉, 하중/경계 조건의 변화에 대하여 과잉 간극수압이 변화하는 현상을
모사하기 위한 해석입니다.
응력-침투
완전연계 해석은 정상상태의 간극수압이 유지된다는 가정이 없습니다. 따라서 비정상 상태의 침투현상과
응력해석 및 안정성을 완전 연계된 형태로 모사하는데 적합한 해석입니다. 압밀해석과 달리 침투 경계조건의
시간에 대한 변화, 경계 유량 등의 정의가 가능합니다.
즉,
응력-침투 완전연계 해석에서는 비정상 상태 침투해석의 경계조건과 구조적 하중 및 경계조건을 모두
사용할 수 있습니다.
강우에
따른 지반의 안정성 해석, 수위 변화에 대한 대규모 댐의 안정성 해석등에 적용할 수 있으며, 특히
침투경계조건 (Head/Flux)을 모두 활용하여 과잉간극수압 변화뿐 아니라, 전체 간극수압 변화를
고려한 압밀해석 수행 등 다양한 응용해석에 적합한 해석기능입니다. |