Abstract
This paper describes a simplified numerical procedure for analyzing the response of bridge pier foundations due to riverbed scouring. A computationally efficient algorithm to analyze the behavior of a pile group is proposed by considering soil-pile, pile-cap, and pile-fluid interactions. The complex phenomenon of the pile-soil interaction is modeled by discrete nonlinear soil springs (p-y, t-z and q-z curves). The pile-cap interaction is considered by geometric configuration of the piles in a group and connectivity conditions between piles and the cap. The pile-fluid interaction is incorporated into the procedure by reducing the stiffness of the soil-pile reactions as a result of nonlinearity and degradation of the soil stiffness with river bridge scouring. Through the numerical study, it is shown that the maximum bending moment increases with increasing scour depth. Thus it is desirable to check the stability elf pile groups based on soil-pile and pile-cap interactions by considering scouring depth in the riverbed.
본 연구에서는 지반말뚝, 말뚝-말뚝캡, 그리고 말뚝-유체간의 상호작용 해석을 수행하여 교각세굴을 고려한 말뚝기초의 거동을 해석하였다. 지반-말뚝의 상호작용은 비선형 하중전이곡선(p-y, t-z, 그리고 q-z 곡선)을, 말뚝-말뚝캡의 상호작용에서는 군말뚝의 배열과 말뚝-말뚝캡 사이의 구속조건을 고려하였다. 말뚝유체의 상호작용은 세굴에 의한 지반의 강성 저하를 고려하여 지반-말뚝의 상호작용에 포함하여 해석하였다. 그 결과 세굴심이 깊어질수록 말뚝에 발생하는 최대 휨모멘트의 값이 증가함을 알 수 있었으며, 이를 바탕으로 세굴에 따른 군말뚝의 안정성 평가에서는 지반-말뚝 및 말뚝-말뚝캡의 상호작용을 고려한 해석을 수행하는 것이 바람직함을 알 수 있었다.