[토목공학과 토질역학] 최고의 요점정리자료! 5탄 - 응력경로

소개글

한양대토목공학과 박사님의 강의자료!

학부생의 심화학습부터 석사과정 학생의 필수자료!

목차

3.9 전응력과 유효응력
3.9.1 유효응력의 법칙
3.9.2 지압응력(geostatic stress field)으로 인한 유효응력
3.9.3 모세관 현상의 영향
3.9.4 침투에 의한 영향

3.10 정지상태에서 측방토압

3.11 지표면의 하중에 의한 흙의 응력
3.11.1 점하중
3.11.2 선하중
3.11.3 지반에 묻힌 구조물 근처에서의 선하중
3.11.4 띠하중(strip load)
3.11.5 원형등분포하중
3.11.6 직사각형하중
3.11.7 사각형하중의 근사식
3.11.8 임의의 형상의 면적에서의 연직응력

3.12 응력 및 변형율 불변량
3.12.1 평균응력
3.12.2 축차응력 또는 전단응력
3.12.3 체적변형율
3.12.4 축차 또는 비틀림 또는 전단변형율
3.12.5 축대칭 조건
3.12.6 평면변형율
3.12.7 응력 및 변형율 불변량을 사용한 Hooke의 법칙

본문내용

흙에서의 변형은 트러스와 같은 뼈대구조의 변형과 유사하다. 트러스는 각각의 부재에 가해지는 하중의 변화에 따라 변형이 일어난다. 트러스가 대기중에서 하중을 받거나, 물 속에 잠겨있으면, 주어진 하중에서 변형은 바뀌지 않을 것이다. 트러스의 변형은 유체역학적 압력에 독립적이다. 이것은 흙에서도 마찬가지이다.
그림 3.14와 같이 수평경계면에 수직응력()이 가해지는 포화된 흙 요소에 대해서 생각해보자. 를 전응력이라 하며, 평형을 위해서(뉴턴의 제 3법칙) 흙 속의 응력은 전응력과 같아야 하며, 방향은 반대이다. 전응력에 대한 저항 또는 반발은 흙으로부터 발생하는 응력인 유효응력()과 간극수에 의해 발생하는 간극수압()의 조합으로 나누어진다. 유효응력은 수직응력의 기호 에 `을 붙여서 표시한다. 평형방정식은 다음과 같다.
식 3.39는 유효응력의 법칙이라 하며 Terzaghi(1883-1963)가 1920년대 중반 압밀(4장)에 대한 연구중에 이 식을 제안하였다. 유효응력의 법칙은 토질공학에 있어서 가장 중요한 공식이다. 흙의 변형은 유효응력의 작용에 의한 것이며, 전응력에 의한 것이 아니다. 유효응력의 법칙은 수직응력에만 적용 가능하며, 전단응력에는 적용할 수 없다. 간극수는 전단응력을 견디지 못하기 때문에 흙만이 전단력에 대해서 저항한다. 유효응력은 흙 입자 사이의 접촉응력이 아니고, 토체를 가로지르는 평면에 대한 평균 응력이다.
흙은 인장에 대해 저항력이 없다. 결국 유효응력은 0보다 작을 수 없다. 간극수압은 양 또는 음의 값이 될 수 있다. 음의 간극수압은 흡인(suction) 또는 흡인압(suction pressure)이라고 한다.

참고 자료

없음