[SAMPLE] 통합관리 시스템 개발을 위한 역해석 알고리즘 개발

Development of Back Analysis Algorithms for the Development of Unified Management System of Earth Retaining Methods

이민기      홍길동

한국대학교 건축공학과 석사과정

한국대학교 건축공학과 조교수, 교신저자

Lee, Min-Gi    Hong, Gil-Dong

요   약

지반굴착 흙막이공사 특성상 해석변수인 지형, 조사시기와 방법 등이 현장여건 변화에 따른 토질정수, 적용 토압방법, 구조모델링 등이 불확실함에 따라, 시공 중에 구조적 거동파악과 현장 주변 영향을 감시하는 계측관리시스템을 도입하여 시공하고 있다. 그러나 종래 계측관리시스템은 현장여건 변화에 따른 설계 관리치와 계측치와의 차이를 토압 및 구조거동 예측이 불가능하여, 시공 중 측정된 계측자료를 경험적 판단으로 정성적 구조거동을 분석하여 현장에 대한 안전성을 확인하는 등 정성적으로 평가함으로서, 설계 절대기준치 관리 및 현상파악 정도의 시공관리 목적 수준에 머물러 있는 실정이다.

키워드 : 흙막이공법 / Keywords : Earth Retaining Methods

지반굴착 흙막이공사 특성상 해석변수인 지형, 조사시기와 방법 등이 현장여건 변화에 따른 토질정수, 적용 토압방법, 구조모델링 등이 불확실함에 따라, 시공 중에 구조적 거동파악과 현장 주변 영향을 감시하는 계측관리시스템을 도입하여 시공하고 있다. 그러나 종래 계측관리시스템은 현장여건 변화에 따른 설계 관리치와 계측치와의 차이를 토압 및 구조거동 예측이 불가능하여, 시공 중 측정된 계측자료를 경험적 판단으로 정성적 구조거동을 분석하여 현장에 대한 안전성을 확인하는 등 정성적으로 평가함으로서, 설계 절대기준치 관리 및 현상파악 정도의 시공관리 목적 수준에 머물러 있는 실정이다. 또한 계측을 통한 경험적 판단과 설계 시 띠장 변위에 따른 토압을 활용함에도 불구하고 실측치와 해석치 사이에 나타나는 큰 차이를  해결할 수 있는 정량적 기법이 없는 실정이다.

본 연구는 국토교통부 국토교통기술촉진연구사업(과제번호: 16CTAP-C117149-01-000000)의 연구비 지원으로 수행되었으며, 이에 감사드립니다.

본 연구에서는 현장여건 변화에 따른 토질정수, 적용 토압방법과 구조모델링 등의 불확실성 등의 문제점을 개선하고자 현장 계측자료를 분석하여 정량적 안전성 평가와 현장여건 변화에 따른 안전성 유지를 위한 적기 대응이 가능한 역해석 알고리즘이 적용된 흙막이공법 및 제어·예측·조정 정보화시공 관리시스템을 개발하였다. 본 연구를 통해 개발된 흙막이공법인 HICT공법은 Fig.1 개념도와 같이 강선에 긴장력을 도입하는 방법으로 현장여건의 변화에 따른 토압변화에 상쇄 및 회복 등 능동적으로 대처할 수 있는 긴장력 제어·조정 장치를 적용하였으며, 구조적 안전성을 향상시키기 위하여 이중 합성거더 단면을 적용함으로서 강성을 증가시켰다. 계측분석과 긴장력 도입을 위한 유압조정을 통합적으로 정보관리를 해줌으로서 토압  변화에 따른 적기 대응이 가능하여 안전성이 높였다. 개념도는 Fig.1과 같다.

Fig.1  흙막이공법 HICT 개념도

측분석과 긴장력 도입을 위한 유압조정을 통합적으로 정보관리를 해줌으로서 토압  변화에 따른 적기 대응이 가능하여 안전성이 높였다. 제원은 Table.1과 같다.

Table.1 MR & EMR A별 제어력 수치
A 제어력	0.0A	0.5A	1.0A	1.5A	2.0A
MR(kgf)	0.935	5.057	6.672	7.48	7.86
EMR(kgf)	0.940	4.306	5.643	6.336	6.831

참고문헌

장문석, 변우진, 김수태, 안채현 “MR 댐퍼 해석을 위한 유압회로 모델에 대한 연구” 드라이브·컨트롤 vol.14, No.1, pp. 8-13, 2017

허광희, 전승곤, 이진옥, 서상구 “전단형 댐퍼를 이용한 MRG 유체의 제어성능 평가” 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.21 No.1 pp, 251-253, 2017

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