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한국지반공학회 한국지반공학회논문집 한국지반공학회논문집 제27권 제3호
발행연도
2011.3
수록면
75 - 83 (9page)

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일반적인 불포화지반의 거동뿐만 아니라, 열과 관련된 분야, 지반환경 분야 등 다양한 분야에서 불포화 다공질 재료의 열적-수리적-역학적으로 결합된 문제들이 대두되면서 이러한 문제들을 해석하기 위한 수치도구 개발의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 거시적 접근법(macroscopic approach)에 근거하여 불포화지반에 대한 열-수리-역학 거동의 수식화를 하였다. 흙, 물, 공기에 대한 질량보존의 법칙, 에너지 보존법칙, 그리고 하중평형 조건식으로부터 결합된(coupled) 4개의 지배방정식을 유도하였다. Galerkin 간략화와 시간적분으로부터 주 변수인 변위(u), 가스압(P<sub>g</sub>), 유체압(P<sub>l</sub>), 온도(T)를 Newton의 반복과정을 이용하여 구하는 유한요소 프로그램(FEM)을 작성하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 다공질재료에서 2상 흐름 문제 중 일차원 배수실험(u-P<sub>g</sub>-Pl), 온도 압밀(u-P<sub>l</sub>-T), 그리고 지표면 온도변화에 의한 말뚝의 주변지반에 대한 영향(u-P<sub>l</sub>-T)에 대하여 수치해석을 수행하고 논의하였다.

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