- 금속-폴리에틸렌 복합관에 대해서 Marston-Spagler이론과 유한요소해석에 의해 구해진 뒤채움하중의 비교에 관한 연구
- ㆍ 저자명
- 정진호
- ㆍ 간행물명
- 韓國地盤工學會誌
- ㆍ 권/호정보
- 1998년|14권 5호|pp.89-110 (22 pages)
- ㆍ 발행정보
- 한국지반공학회
- ㆍ 파일정보
- 정기간행물| PDF텍스트
- ㆍ 주제분야
- 기타
본 논문은 금속-폴리에틸렌 복합관을 고랑에 매설하고 뒤채움할 경우 관에 작용하는 뒤채움 하중에 관한 연구로서 지금까지 널리 이용하고 있는 Marston-Spangler 이론을 유한요소 해석에 의해서 검토하였다. 유한요소 해석 결과의 신뢰성은 현장 매설관 실험에 의해서 검증하였다. 즉, 현장에서 실물 크기의 관을 매설한 후 뒤채움 높이를 증가시켜 가면서 측정한 관에 작용하는 하중과 관의 변형량은 유한요소 해석의 결과와 비교적 잘 일치함을 확인하였다. 그리고 1.0m 이하의 관경, 관경의 3.0배 이하의 고랑폭, 4.0m 이하의 뒤채움 높이 범위내에서, 뒤채움흙의 종류, 뒤채움 높이, 고랑폭 및 관경 등이 매설관에 작용하는 하중에 대해 어떠한 영향을 끼치는지를 유한요소 해석과 Marston-Bpangler 이론에 의해서 검토 비교하였다. 연구 결과로서 금속-폴리에틸렌 복합관에 작용하는 하중은 Marston-Spangler 이론에 의해서 계산하는 것이 합리적이라는 사실을 확인하였으며 Marston-Spangler 이론을 적용할때 설계계수 Inp 값으로 0.0을 취할 것을 제안하였다. 그리고 Marston-Spangler 뒤채움흘의 hi 값은 유한요소 해석에서 Duncan 흙 모텔의 SC 값, SM 흙에 대해서는 각각 0.13, 0.15로 할 것이 권장된다. 뒤채움 높이에 따른 하중비. WMf/WFBM의 변화는 좁은 고랑에서는 미미하나 넓은 고랑에서는 뒤 채움 높이가 증가할수록 증가하는 경향을 나타낸다. 또한 이 하중비는 관경이 커질수록 좁은 고랑 에서는 증가하는 반면 넓은 고랑에서는 감소한다. 그리고 뒤채움흙의 다짐도가 클수록 하중비는 감 소하며 SM 흙이 SC흙보다 더 큰 하중비를 나타낸다.
Variations of backfill load on the metal-polyethylene composite( MPC ) pipes buried in various trenches backfill afterward were investigated in this paper. The backfill loads obtained by the finite element method( FBM ) were compared with those calculated by the well-known MarstonBpangler(M-5) theory. The reliability of the finite element analysis used in this study was examined by an inaitu best for the buried pipe. The backfill lords and deflections on the real-size pipe buried on-site were measured while increasing the backfill height. In addition, further investigations were made for the variations of the backfill loads as a function of several important parameters such as the backfill soil type, bach. height$(leq4.0m)$, diameter of the pipe$(B.$1.0m)$, and trench width($leq 3.0 B_c$). It is confirmed that the M-S theory predicts reasonably well the backfill loafs of the MPC of the M-S backfill coils be 0.13 and 0.15 for the SC and SM coils in the D unman soil model, respectively. The load ratio, Wu-s/WwgM for a narrow trench varies negligibly with the back(111 height but fiends to increase for a wide trench. The ratio increases with increasing diameter of the pipe for a narrow trench while decreasing for a wide trench. It is also found that the ratio generally decreases as the degree of compaction increases and BM soil exhibits larger load ratio than that of SC soil.