침투–응력 연계해석은 침투해석의 결과를 응력 해석에 적용하는 것으로 물의 흐름에 의한 침투력 (Seepage force)을 추가적으로 고려합니다. 침투해석 결과인 간극수압과 동수경사로 부터 침투력을 계산하여 굴착에 따른 수위변화에 의해 침투가 발생할때 지중 응력변화를 보다 합리적으로 고려할 수 있습니다.
질문
1. 침투해석결과를 어떻게 연동(적용) 하나요?
답변
터널모듈에서 (혹은 침투해석 수행후 터널모듈로 전환하고) 하중/경계조건 > 하중 > 결과연동 기능을 통해 해석결과를 불러옵니다. 그림1과 같이 침투모델파일을 열고 해석결과를 불러오면 작업트리의 하중에 해당 결과가 등록됩니다.
터널모듈에서 응력해석은 정적비선형 해석과 단계별 정적비선형 해석(시공단계 해석) 이 있습니다. 정적비선형 해석의 경우 해석케이스 설정시 불러온 하중을 해석에 사용할 데이터로 지정하고 시공단계 해석의 경우 침투결과를 적용할 시공단계에서 현 단계에 추가할 데이터로 지정합니다.
그림 1. 결과연동
시공단계 설정시 정의하는 수위선과 중복으로 사용할 수 없습니다. 즉 단계별로 설정한 수위선을 적용하거나 침투해석 결과를 연동할 수 있습니다.
그림 2. 시공단계 적용
질문
2. 수위선을 설정하는경우와 무엇이 다른가요?
답변
지하수위가 존재하는 지반에 수위 하단으로 굴착하면 수두차에 의해 침투가 발생합니다. 시공단계설정시 수위선으로 지정하는 경우 수위선 아래는 γsub에 의해 유효응력이 계산되고 수위차에 의한 정수압이 작용합니다. 침투에 의한 간극수압 분포와 침투력을 고려하기 위해 침투결과를 연동하여 해석을 수행할 경우 그림 3과 같이 보다 합리적인 지반의 거동을 확인할 수 있습니다. 굴착에 의한 수두차로 벽체에 작용하는 수압은 정수압이 아닌 침투해설결과로 나온 수압이 적용됩니다.
| 수위선 설정 | 침투결과연동 |
| 가시설 굴착에 따른 수평변위(Max : 15.8mm) | 가시설 굴착에 따른 수평변위(Max : 7.2mm) |
그림 3. 결과비교