기존 지하철정거장 비개착공법 적용시 유한요소 해석과 관리기준에 관한 연구

• 영문명: A Study on the Finite Element Analysis and Management Criteria by Applying UPRS Method in the Subway Station
• 발행기관: 한국방재안전학회
• 저자명: 조병준(Byeong Joon Cho)
• 간행물 정보: 『한국방재안전학회 논문집』12권 4호, 43~52쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2019.12.30

국문 초록

지하철 정거장의 하부에 비개착공법 적용하여 안정성 영향분석을 위하여 유한요소 변위 해석, 유한요소 응력해석, 강관추진 진행 과정에 따른 변위, 내부 굴착에 따른 변위 및 강관의 응력변화, 지반의 물리적 특성인 탄성 및 탄소성 이론 등을 도입하였다. 구조적으로 적당한 미소 요소로 분할해서 각 요소가 유한개의 점으로 연결되는 요소로 가정한 모델로 하여 수치적 해석을 통하여 비개착공법 적용시 구조물 안정성에 미치는 영향을 국토교통부와 외국 자료를 근간으로 한 구조물 관리기준과 비교 검토하였다. 그 결과 최대 변위 7.21 mm가 발생되어 허용변위 기준(25.00 mm) 이내, 최대 각 변위는 1/3,950으로 허용 각변위 기준(1/500) 이내, 비개착공법 강관다발 구조체의 최대 휨압축응력량도 70.29 MPa로 허용기준(210.00 MPa) 이내로 분석되었고, 최대 전단응력량은 47.38 MPa로 허용기준(120 MPa) 이내로 분석되어 유한요소 해석결과, 설계 및 시공 안정성을 검증하였다.

영문 초록

To analyze the influence on the stability, resulting from application of upgrade pipe roof structure (UPRS) method to the structure existed under subway Station, physical properties of a ground, elasticity and elasto-plastic theories, including displacement analysis of finite elements, stress analysis of finite elements, displacement caused by steel pipe propulsion and internal excavation, and stress change in a steel pipe, were introduced. Then, the influence on structural stability when applying the UPRS method was compared and reviewed based on the construction management standard of the Ministry Land, Infrastructure and Transport and foreign sources, using numerical analysis with a model which assumes that each microelement divided into a structurally stable point consists of the connection of finite points. As a result of the finite element analysis, 7.21 mm maximum displacement, 1/3,950 angular displacement, 70.28 MPa bending compressive stress of steel pipe structure constructed with UPRS (non-excavation) method and 477.38 MPa maximum shear strength were within their allowable standards (25.00 mm, 1/500, 210.00 MPa and 120.00 MPa, respectively), and therefore, the results showed that the design and construction are stable.

목차

1. 서 론

2. 비개착공법 적용시 유한요소 해석과 관리기준

3. 결 론

키워드

허용침하량 구조물관리기준 비개착공법 유한요소해석 구조물안정성 Allowable settlement Construction management standard Upgrade pipe roof structure Finite element analysis Structural stability