2.3 해석결과
2.3.5 유한 지반의 부분중복파동장
2배로 된다는 사실을 간단히 추정할 수 있다.
(a) Pore water pressure at =0 (b) Vertical effective stress at =0
(c) Horizontal effective stress at =0 (d) Shear stress at =1/4
Fig. 2.8. Standing wave-induced pore water pressure, effective and shear stresses in the finite soil thickness under the different wave period(=0).
(1) 지반두께의 변화
Fig. 2.9의 결과는 부분중복파의 배 위치인 =0에서 간극수압, 유효응력 및 전단응력을 나타낸 것이다.
그림으로부터 부분중복파의 경우는 유한 두께의 완전중복파동장에서와 달리 =0에서 전단응력이 0으로 되지 않고 약간의 값을 가진다는 것을 확인할 수 있다.
(a) Pore water pressure (b) Vertical effective stress
(c) Horizontal effective stress (d) Shear stress
Fig. 2.9. Partial standing wave-induced pore water pressure, effective and shear stresses under the different finite soil thickness at =0(=0).
이는 =0의 경우 식(2.39)로부터 sin는 0으로 되지만, cos ≠으로 주어지기 때문이다. 전술한 완전중복파동장에서는 =1이므로 cos의 항도 0으로 되어 전단응력이 0으로 된다. 지반두께 및 연직깊이의 변화에 따른 간극수압과 수평 및 연직유효응력의 변화양상은 전술한 완전중복파
와 동일한 과정을 나타내지만, 부분반사에 의해 해저지반상에서 경계조건으로 부과되는 동파압이 약간 작은 값으로 주어지기 때문에 간극수압과 수평 및 연직유효응력의 값도 약간 작은 값을 나타낸다. 그리고, 진행파동 장에서 무한 두께의 지반에 대한 정의 >0.5(McDougal et al.. 1989; Jeng, 1997)는 부분중복파동장에서도 그대로 적용될 수 있는 것으로 판단된다.
(a) Pore water pressure (b) Vertical effective stress
(c) Horizontal effective stress (d) Shear stress
Fig. 2.10. Partial standing wave-induced pore water pressure, effective and shear stresses under the different finite soil thickness at =1/4(=0).
한편, Fig. 2.10의 결과는 부분중복파의 마디 위치인 =1/4에서 간극수압, 유효응력 및 전단응력을 나타낸
것이다. 그림으로부터 부분중복파의 경우는 유한 두께의 완전중복파동장에서와 달리 =1/4에서 간극수압과 수평 및 연직유효응력이 0으로 되지 않고 약간의 값을 가진다는 것을 확인할 수 있다. 이는 식(2.34), (2.37)
및 (2.38)로부터 cos는 0으로 되지만, sin ≠으로 주어지기 때문이다. 역시, 완전중 복파동장에서는 =1이므로 sin의 항도 0으로 되어 간극수압, 유효응력 및 전단응력은 0으로 된다. 동일하게, 지반두께 및 연직깊이의 변화에 따른 전단응력의 변화양상은 전술한 완전중복파와 동일한 과정을 나타내지만, 부분반사라는 조건에 의해 전단응력의 값도 약간 작은 값을 나타낸다.
(a) Pore water pressure at =0 (b) Vertical effective stress at =0
(c) Horizontal effective stress at =0 (d) Shear stress at =1/4 Fig. 2.11. Partial standing wave-induced pore water pressure, effective and shear stresses
in the finite soil thickness under the different wave period(=0).
(2) 주기의 변화
Fig. 2.11은 입사파주기를 파라미터로 부분중복파의 배 위치인 =0에서 간극수압과 수평 및 연직유효응
력을, =1/4에서 전단응력을 나타낸 것이다. 입사파주기의 변화에도 전술한 Fig. 2.10에서와 같이 =0에
서 전단응력이, =1/4에서 간극수압과 수평 및 연직유효응력이 0의 값을 취하지 않고 약간의 값을 나타내는 것이 확인되지만, 여기서는 지면관계상 제시하지 않는다. 그림으로부터 입사파주기 및 연직깊이의 변화에 따른 간극수압, 수평 및 연직유효응력, 그리고 전단응력에서 그의 변화양상은 부분중복파에서도 전술한 완전중 복파와 동일한 과정을 나타내지만, Fig. 2.9와 2.10에서와 같이 각각 약간 작은 값을 나타낸다.