한계해석을 이용한 토사면의 항복지진계수 산정도표 제안 연구

A Study on the Development of a Stability Chart for Yield Seismic Coefficient of Soil Slope Using Limit Analysis

Newmark 활동블록법을 이용하여 지진시 토사면의 영구변위를 산정할 경우 항복지진계수의 결정은 매우 중요하다. 그러나 기존에 제안된 항복지진계수는 일반적으로 한계평형해석에 기초하고 있어 역학적조건 중 평형조건만을 만족하므로 역학적으로 엄밀하지 못하다. 따라서 기 제안된 항복지진계수를 이용하여 토사면의 영구변위를 산정할 경우 문제점를 야기할 수 있다. 한계해석은 역학적으로 엄밀한 해의 범위를 산정하는 해석기법으로 항복지진계수의 역학적 엄밀성을 판단하는데 유용하다. 본 연구에서는 안정수, 사면경사, 지반물성 등에 따른 다양한 해석조건을 고려하여 실무적용에 유용한 항복지진계수 산정도표를 제안하였다.

Yield seismic coefficient plays an important role in the estimation of permanent displacement of a soil slope subjected to earthquake using Newmark's sliding block theory. However, yield seismic coefficients currently used in practices are not mechanically rigorous since most of them are estimated using limit equilibrium methods considering equilibrium condition only. Therefore, estimation of permanent displacement of a soil slope based on existing yield seismic coefficient may cause problems. Limit analysis estimating the range of mechanically rigorous solution is thought to be effective in evaluating the validity of existing yield seismic coefficient. In this study, a simple stability chart for yield seismic coefficient useful in practices is proposed by considering various slope conditions including stability number, slope inclination, strength parameters, etc.