연속체 절리모델을 이용한 불연속성암반 내 지하공동의 변형거동에 관한 수치해석

초록

일반적으로 현지암반은 강도의 변화가 심한 다양한 불연속면들을 포함하여 불균질하고 불연속성을 나타낸다. 절리, 단층, 균열, 층리와 같은 불연속면들은 암반의 강도와 변형특성을 좌우하는 중요한 요인이다. 결과적으로, 지하공동의 안정성은 무결암의 역학적 특성뿐만 아니라, 공동의 기하학적 형상과 관련하여 불연속면들의 공간적 분포와 역학적 특성에 크게 영향을 받는다. 따라서 지하심부의 응력조건에서의 공동설계를 위해서는 불연속 암반의 거동에 대한 정확한 이해가 필수적이다. 암반역학 분야의 발전에 의하여 등방성 암반에서의 지하공동 설계를 위한 기준이 제시되고 있으나, 불연속성암반의 변형거동은 불명확성이 여전히 존재한다. 본 연구에서는 연속체절리모델을 적용하여 불연속성암반 내의 지하공동 주변의 소성영역의 크기, 응력분포 및 변형거동에 대하여 매개변수의 변화에 따른 영향을 고찰하였다. Mohr-Coulomb 파괴이론에 의한 탄소성 유한차분법을 적용하였으며, 비조합 유동법칙과 완전소성 물질거동을 가정하였다.

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