SoilWorks
불포화특성함수
기능설명
- 불포화특성함수를 정의하는 기능입니다.
적용모듈
터널 |
사면 |
침투 |
기초 |
동해석 |
압밀 |
호출방법
1. 메인메뉴:
경계조건 & 해석 > 경계 > 불포화특성함수 
2. Command Line : "UNSATURATEDPROPFUNCIST"을 입력합니다.
<불포화 특성함수 정의>
추가/수정/삭제
불포화 특성함수를 추가하거나, 수정하거나 삭제합니다.
데이터베이스
데이터베이스로부터 불포화특성데이터를 불러옵니다.
- 불포화특성함수 정의
함수이름
함수의 이름을 입력합니다.
스케일팩터
함수값의 증감계수를 입력합니다.
투수 그래프 옵션
투수계수 그래프의 옵션을 설정합니다. 그래프를 축방향별로 대수척도(log Scale)로 표현할 것인지 여부를 지정합니다.
함수비 그래프 옵션
함수비 그래프의 옵션을 설정합니다. 그래프를 축방향별로 대수척도(log Scale)로 표현할 것인지 여부를 지정합니다.
함수종류
함수를 지정하는 방식은 침투계수의 비선형 방정식과 체적함수율 비선형 관계식을 각각 따로 입력하는 방식, 침투계수의 비선형함수와 체적함수율(포화도)의 비선형 관계식을 동시에 입력하는 방식을 채택하고 있습니다.
1. 투수함수/함수비함수
투수함수 데이터
투수계수 함수를 정의합니다.
함수종류
투수계수 함수를 선택합니다.
가드너(Gardner) 계수
Rk
투수계수비 (h의 증가에 따른 투수계수 / h=0 일때의 투수계수)
a, n
상수
프론탈(Frontal) 함수
K 비 (Rk)
투수계수비 (h의 증가에 따른 투수계수 / h=0 일때의 투수계수)
Ho
투수계수가 더이상 감소하지 않을 때의 수두
Van Genuchten 함수
Rk
투수계수비 (h의 증가에 따른 투수계수, h=0 일 때 투수계수)
a, n, m
상수
사용자정의
간극압에 따른 투수계수의 변화를 사용자가 직접 정의합니다.
압력하중
간극수압을 입력합니다. SoilWorks에서는 음의 간극수압의 절대값을 취해 양의 값으로 입력해야 합니다.
K 비
간극수압에 대응되는 투수계수비를 입력합니다.
함수비함수 데이터
함수비 함수를 정의합니다.
함수종류
함수비 함수를 선택합니다.
Van Genuchten
θw
체적 함수비
θr
잔여체적함수비
θs
포화체적함수비
a, n, m
상수
사용자정의
간극압에 따른 함수비 변화를 사용자가 직접 정의합니다.
압력하중
간극수압을 입력합니다. SoilWorks에서는 음의 간극수압의 절대값을 취해 양의 값으로 입력해야 합니다.
함수비
간극수압에 대응되는 함수비를 입력합니다.
압력하중-함수비 그래프의 음의 압력하중(양의 간극수압) 범위의 기울기를 뜻합니다.
(a) Mv를 체크하지 않은 경우 양의 압력하중의 첫번째 구간 기울기를 음의 압력하중 구간의 기울기로 사용합니다.
(b) Mv를 체크하고 값을 입력하는 경우 사용자가 입력한 값을 음의 압력하중 구간의 기울기로 사용합니다. 이 때 그래프 상의 기울기 값은 음(-)의 값이지만, 대화창에는 절대값으로 입력합니다. 일반적으로 음의 압력하중 구간의 기울기는 매우 작기 때문에 기본 설정 값은 ‘0’ 입니다.
2. 압력수두-체적함수율-투수계수비 / 압력수두-포화도-투수계수비
지반종류
SoilWorks에서는 사용자가 선택하는 지반종류에 따라 탭을 클릭하여 그 해석에 필요한 재료 데이터를 한 눈에 알 수 있도록 구성되어 있습니다. 따라서 사용자는 앞으로 할 분석 유형의 함수종류를 선택하고 대화 상자에서 필요한 항목을 입력하는 것만으로 필요한 모든 정보를 입력할 수 있습니다.
[기준 : JICE(Japan Institute of Construction Eng.)]
압력수두-체적함수율-비투수계수 |
압력수두-포화도-비투수계수 |
||
체적함수율(T)-압력수두(P) |
체적함수율(T)-비투수계수(K) |
포화도(Sr)-압력수두(P) |
포화도(Sr)-비투수계수(K) |
역질토 [G], [G-F], [GF] (JICE) 사질토 [S], [S-F], [SF] (JICE) 사질토 [SF] (JICE) 점성토 [M], [C] (JICE) 사용자 정의 |
역질토 [G], [G-F], [GF] (JICE) 사질토 [S], [S-F], [SF] (JICE) 점성토 [M], [C] (JICE) 사용자 정의 |
역질토 [G], [G-F], [GF] (JICE) 사질토 [S], [S-F], [SF] (JICE) 사질토 [SF] (JICE) 점성토 [M], [C] (JICE) 사용자 정의 |
역질토 [G], [G-F], [GF] (JICE) 사질토 [S], [S-F], [SF] (JICE) 점성토 [M], [C] (JICE) 사용자 정의 |
투수계수비 K 계산 방법
사용자가 지정한 토질종류/입력값에 따라 계산된 투수계수비(K)의 값을 사용합니다.
1. 불포화특성 정의 대화창에서 토질종류를 선택하거나 사용자가 직접 입력합니다.
2. 침투류 계산시(비정상류의 경우)에는 단계마다 요소별로 (-) 압력수두를 계산한 후 상대투수계수를 갱신합니다.
: 압력수두계산 -> 압력수두에 따른 체적함수율 정의 -> 체적함수율에 따른 상대투수계수 갱신
참고사항
* 침투해석중 지반을 포화상태로 가정하는 정상류해석의 경우 불포화특성을 적용하여도 해석에 반영되지 않습니다. 반면에 시간에 따른 침투결과를 검토하는 비정상류 해석에서는 지반의 불포화특성을 반드시 고려해야 합니다. 또한, 실제 지반은 포화상태보다는 대부분 일정비율의 공기를 함유하고 있는 불포화 상태이기 때문에, 보다 현실적인 해석결과 검토를 위해서는 불포화 특성이 고려된 비정상류 해석을 수행해야 합니다.