1 토압 계산 방법
고전 토압 이론1..1
랑켄 토압법과 쿨롱 토압법은 고전적인 토압 알고리즘이다. 1857, 랭켄은 랭켄의 토압 이론을 제시했다. 그는 옹벽 주위의 토체에서 한계 평형 상태에 있다고 가정하고 응력을 분석하여 옹벽에 작용하는 활성 토압 및 수동 토압의 분포 및 크기 [1] 를 계산합니다. 랑켄 토압 이론은 벽 윗면이 수평이고, 벽 등이 수직이며, 벽과 흙의 접촉면이 매끄럽다고 가정합니다. 실제로 옹벽 벽 등과 토체 사이에 마찰이 있어 전단 응력이 발생할 수 있습니다. 이 경우 활성 토압이 커지고 수동 토압이 적으며 일반적으로 안전합니다. 쿨롱은 옹벽 뒤의 슬라이딩 쐐기로 시작하여 한계 평형 상태에 있다고 가정하고 연구하여 쿨롱 토압 이론을 제시했다. 쿨롱 토압은 토체가 균일성 등방성, 토체의 파괴 슬라이딩 면은 평면, 쐐기는 강체, 변환이나 회전만 한다고 가정합니다. 실제로 파괴면은 표면이며 파괴된 토설도 변형됩니다. 대량의 실측 데이터는 고전 토압 이론에 의해 계산된 토압이 실제 토압과 어느 정도 편차가 있음을 보여준다.
1.2 전통적인 토압 개선
랑켄 토압 계산 방법과 쿨롱 토압 계산 방법은 모두 극한 균형 조건에서 얻을 수 있지만, 실제로 깊은 기초 구덩이 주변의 고층 건물은 지지 변위에 대한 엄격한 요구 사항이 있기 때문에 실제 변위는 고전 토압 이론에 필요한 변위에 미치지 못하는 경우가 많기 때문에 지지 변위가 토압 계산에 미치는 영향을 고려해야 합니다. 변위가 토압 계산에 미치는 영향을 감안하여 일부 연구자들도 모니터링과 연구를 진행했다. [2] 현장 모니터링 데이터에 따르면, 기존 토압 계산 모델에 한 점과 흙 중 한 점을 지탱하는 두 가지 변위가 도입되고, 엔지니어링 사례에서 새로운 계산 모델의 신뢰성이 입증되었습니다. 양영신 등 [3] 활성 토압 감소 계수 도입은 토체 변위가 토압 계산에 미치는 영향을 고려하고 기초 구덩이 산례와 비교한다. 조정 등 [4] 은 지지 변형과 토체 변형의 조정 조건을 충분히 고려해 새로운 지지 유지 구조 토압 계산 방법을 제시했다. 왕문걸 등 [5] 유한 토양의 토압 계산부터 시작하여 인접한 기초 구덩이 사이의 토압을 연구하고, 계산 방법을 간단히 추론하고, 분석 논증을 진행한다. 오강 등 [6] 은 구덩이 벽 사이의 각도가 토압 계산에 어느 정도 영향을 미칠 것이라고 생각하지만 구체적인 영향 메커니즘은 더 연구해야 한다. 토양의 특수성 때문에 많은 학자들은 시공간효과의 관점에서 토압 계산을 고려한다. 토양의 크리프와 부압을 고려해 장 등 [7] 은 기존의 토압 계산 방법을 개선하고 실제 공사에 효과적으로 적용할 수 있다. 주영 등 [8] 은 시간과 공간이 토압 계산에 미치는 영향 패턴을 따져 새로운 토압 계산 모델을 결합해 실제 공사와 비교했다. 천자문 [9] 은 토압 계산이 시공효과와 지하연속벽 구조의 수평 변형에 영향을 받는 주요 영역을 주로 연구했다. 고문화 등 [10] 은 시공효과가 토압에 미치는 영향을 수정하는 간단한 프로그램을 작성하며 토변 모형 관련 매개변수 선택에 대한 지침을 제공합니다.
2 지지 구조 설계
2. 1 지지 구조 계산 방법
기초 구덩이지지 구조의 설계를 위해 일반적으로 사용되는 세 가지 계산 방법, 즉 극한 균형 방법, 탄성 저항 방법 및 유한 요소법이 있습니다. 극한 균형법에는 많은 한계가 있지만 우리나라 기초 구덩이 지원 설계자에게 가장 익숙한 계산 방법이다. 한계균형법은 지지점이 고정점이라고 가정하고, 일부 가설을 통해 초정정 문제를 초정정 문제로 단순화하면 계산이 훨씬 간단해지지만 실제 상황과는 확연히 다르다. 탄성 저항법은 지지 주위의 흙을 수평 스프링으로 간주하고 처짐곡선 근사방정식 [1 1] 을 통해 지지점의 전단, 굽힘 모멘트 및 변형을 계산합니다. 실제 상황과 일치하는지 여부는 일반적으로 베이스 계수 선택과 관련이 있습니다. 현재 일반적으로 M 방법을 사용하여 계산되며 M 은 깊이에 따라 베이스 계수가 증가하는 축척 계수입니다. 최근 몇 년 동안 유한 요소법은 토양의 층층 분포, 층층 굴착 및 지지의 연속 발기, 심지어 양쪽의 토체가 대칭인지 여부 시뮬레이션과 같은 복잡한 문제를 고려할 수 있는 광범위한 응용을 통해 널리 사용되고 있습니다. 처음 두 가지 방법의 문제점은 원칙적으로 유한 요소법으로 해결할 수 있지만, 토양의 구성 모델과 관련 계수는 정확하게 결정되지 않으며, 일반적으로 유한 요소법으로 일반 설계를 보조한다.
2.2 지지 구조 선택
지지 체계는 옹벽 구조와 지지 레버 구조로 구성됩니다. 여기서 옹벽 구조는 물 정지 구조와 투수 구조 [12] 로 나눌 수 있습니다. 워터 스톱 옹벽은 기초 구덩이 내에 강수 우물을 설치하고, 투수 장벽은 기초 구덩이 안팎에 배수 강수 우물을 설치한다. 지지 레버 구조에는 다양한 앵커, 강관 및 강판에 대한 수평 지지, 브레이싱 등이 포함됩니다. 지지 구조 유형 선택은 주로 기초 구덩이 굴착 깊이, 지하수 높이, 사면 설계 경사 및 지지 허용 변형의 영향을 받는 여러 가지 요소를 고려해야 하며, 물론 주변 환경과 시공 요소도 고려해야 합니다. 서로 다른 유형의 지원에는 고유한 기능이 있습니다. 강판 말뚝은 그다지 깊지 않은 부드러운 토양과 미사질 토양을 발굴하는 데 적합하며 어느 정도 수분을 유지할 수 있어 재사용할 수 있다. 그러나 강철 자체는 유연한 소재로 복잡한 지하 조건에서 쉽게 변형되며 지지 구조의 변위는 제어하기 어렵다. H 형강은 깊이가 25m 이내인 점토와 모래를 파는 데 적합합니다. 그 시공은 간단하고 대들보는 재사용할 수 있지만 물봉은 성능이 좋지 않아 가격이 높다. 지하 연속 벽은 수밀성이 좋고 변형이 적다는 등의 장점을 가지고 있어 영구 구조로 사용할 수 있다. 현재 기초 구덩이 지원에 널리 사용되고 있지만, 건설비가 높고 암석 시공난과 같은 단점도 있다 [13]. 현장 타설 파일 행 지지, 내부 지지 파일 벽 지지, 조립품 지지 구조 등 다른 많은 유형의 지지가 있습니다. 다양한 지원 구조가 있으므로 시공 요구 사항을 충족하는 환경 보호, 비용 절감, 시공 편의 등에서 최적의 지원 유형 [14] 을 선택해야 합니다. 조수강 등 [15] 엔지니어링 요구 사항에 따라 스탠드 선택에 영향을 미치는 다양한 요소에 서로 다른 가중치를 부여한 다음 가로로 비교하면 점수가 가장 높은 방안이 최선의 방안이다. 하만초등 [16] 뉴런 처리 함수를 통해 영향 요인을 매핑하고 대량의 훈련 샘플을 통해 최적의 지원 방안을 찾는다. 쇼무권 등 [17] 은 Matlab 소프트웨어를 사용하여 각 영향 요인에 대한 최소 값을 구하고 최적화 알고리즘에 따라 가장 경제적인 방안을 찾습니다. 왕청영 등 [18] 은 모든 데이터를 실시간으로 모니터링하고, 모든 매개변수를 반복해서 집계하고, 지속적으로 조정하고, 최적화 목적을 달성할 수 있는 정보화 시공 모니터링을 제안했다.
3 전망
현재 우리나라는 깊은 기초 구덩이 지원의 설계, 계산 및 선택에 대해 아직 과학적으로 완벽한 지도가 없다. 공사의 요구를 충족시키는 전제하에 가능한 한 많은 비용을 절약하는 것도 실제 공사의 중점이며, 보수적인 설계로 인한 낭비를 피하는 것은 우리가 지금 해결해야 할 문제이다. 컴퓨터 기술이 발달하면서 PLAXIS, ANASYS, MATLAB 등과 같은 유한 요소 소프트웨어가 개발되었습니다. 오늘날의 기초 구덩이 설계에 점점 더 많이 적용되었지만 유한 요소 소프트웨어는 매개변수 부정확성, 토양 층화 분포가 엄격하지 않음, 토체 구성 모델 선택의 어려움 등 분석에도 많은 문제가 있습니다. 학자와 공학 실천자들이 경험을 총결하고, 혁신을 개척하고, 완전한 기초 구덩이 지원 설계 체계를 세우기를 바랍니다.
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