Modelling of Principal Stress Rotation in Ko Consolidated Clay

Ko-압밀점토지반속 주응력회전 현상의 모형화

  • 홍원표 (중앙대학교 공과대학 건설환경공학과) ;
  • 김태형 (Graduate student, University of Colorado at Boulder, 중앙대학교 대학원 건설환경공학과) ;
  • 이재호
  • Published : 1997.02.01

Abstract

The isotropic single-hardening constitutive model has been applied to predict the behavior of soils during reorientation of principal stresses in the field. The predicted response by the model agrees well with the measured behavior for a series of torsion shear tests performed on hollow cylinder specimens of Ko consoildated clay along various stress -paths. This indicates that the soil behavior during reorientation of principal stresses can be predicted by using the model with application of simple informations given by isotropic compression tests and conventional consolidated-undxained triaxial compression tests. Isotropic elasto-plastic soil behavior has been served during primary loading from both the torsion shear tests and the predictions by the model. However, the directions of maj or principal strain increment given by the model have not coincided with the directions for tests during stress reversal, such as unloading and reloading, within isotropic yield surface for Ko consolidated stress. This indicates that kinematic hardening model instead of isotropic hardening model should be developed to predict the soil behavior during stress reversal. The experimental strain increment vectors in the work-space have been compared with the directions expected for associated and nonassociated flow rules.

실제지반에 하중이 가하여 질 경우 발생되는 주응력회전시의 지반거동을 해석하기 위하여 등 방단일경화구성모델이 적용되었다. 이 모델에 의한 해석결과는 Ko압밀점토의 중공 원통형 공시체에 여러가지 응력경로를 대상으로 실시된 일련의 비틀림전단시험에 의한 시험치와 좋은 일치를 보이고 있다. 결국 주응력회전시의 지반거동은 등방압축 및 통상적인 압밀비배수 삼축압축시험으로 얻을 수 있는 간단한 정보만을 활용한 이 모델로 예측될 수 있음을 알았다. 비틀림전단시험결과와 해석결과 모두에서 등방탄소성 지반거동을 최초재하 (primary loading)단계 동안에 관찰할 수 있었다. 그러나, Ko압밀응력의 등방항복면내에서 감하나 수재하와 같은 응력 반전을 실시할 경우 최대주변형률증분 방향의 해석치는 시험치와 일치하지 않았다. 이는 응력반전시의 지반거동을 해석하기 위하여는 등방경화모델 (isotropic hardening model)보다 는 이동경화모델(kinematic hardening model)이 개발되어야함을 의미한다. 또한 본 연구에서는 일공간에서 변형률증분벡터의 시험치가 관련흐름법칙 및 비관련흐름법칙에 의한 해석법과 비교되었다.

Keywords

References

  1. 한국지반공학회지 v.9 no.4 비틀림전단시험에 의한 모래의 응력-변형률 거동 남정만;홍원표
  2. 한국지반공학회지 v.10 no.3 입방체형삼축압축시험에 의한 모래의 3차원거동 및 예측 남정만;홍원표
  3. 大韓土質工學會誌 v.3 no.2 正規壓密粘土의 非排水剪斷强度에 미치는 壓密方法의 影響 洪元杓
  4. 大韓土木學會論文集 v.7 no.3 正規壓密粘土의 强度에 미치는 Ko-壓密效果 洪元杓
  5. 大韓土質工學會誌 v.3 no.1 흙의 비틀림 剪斷詩驗에 관한 基礎的硏究 洪元杓
  6. 大韓土木學會論文集 v.8 no.1 비틀림剪斷詩驗에 의한 Ko-壓密粘土의 擧動 洪元杓
  7. 大韓土木學會論文集 v.8 no.1 Ko-壓密粘土의 主應力回轉效果 洪元杓
  8. 대한토목학회논문집 v.16 no.Ⅲ-6 비틀림전단시험에 의한 Ko-압밀점토의 거동(2) 홍원표
  9. 한국지반공학회지 v.10 no.1 등방단일경화구성모델에 의한 모래의 3차원거동 예측 홍원표;남정만
  10. 대한토목학회 학술발표회 논문집(Ⅰ) 등방단일경화구성모델에 의한 Ko-압밀점토의 거동 예측 홍원표;남정만;김태형;이재호
  11. 한국지반공학회지 v.12 no.2 등방단일경화구성모델에 의한 정규압밀점토의 거동예측의 예측 홍원표;Lade,P.V.;남정만;김태형
  12. Soils and Found v.29 no.2 Elasto-Plastic Behavior of Ko-Consolidated Clay in Torsion Shear Tests Hong,W.P.;Lade,V.P.
  13. Journal of Geotechnical Engrg. ASCE v.115 no.10 Strain Incremental and Stress Directions in Torsion shear Tests Hong,W.P.;Lade,P.V.
  14. Computers and Geotechnics v.5 Single Hardening Constitutive Model for Frictional Materials Ⅰ.:Plastic Potential Function Kim,M.K.;Lade,P.V.
  15. Computers and Geotechnics v.6 Single Hardening Constitutive Model for Frictional Materials Ⅱ. Yield Criterion and Plastic Work Contours Lade,P.V.;Kim,M.K.
  16. Computers and Geotechnics Single Hardening Constitutive Model for Frictional Materials Ⅲ.:Comparisons with ExperimentalData Lade,P.V.;Kim,M.K.
  17. Journal of Geotechnical Engrg. ASCE v.116 no.3 Single-Hardening Model with Application to NC Clay Lade,P.V.