Evaluation of the Dynamic P-Y Curves of Soil-Pile System in Liquefiable Ground

Various approaches have been developed for the dynamic response analysis of piles. In one of the approaches, the soil-pile interaction is approximated by using parallel nonlinear springs, namely the p-y curves. Currently available p-y curve recommendations are based on static and cyclic lateral load tests. Other researchers have attempted to extend the p-y curves by incorporating the effects of liquefaction on soil-pile interaction and derived scaling factors of p-y curves to account fur the liquefaction. However, opinions on the scaling factors vary. In this study, the sealing factors, which reflect the variation of the elastic moduli of surrounding soils, were established combining the relationship between excess pore pressures and the natural frequencies of a soil-pile system obtained from Ig shaking table tests and the relationship between the elastic moduli of surrounding soils and the natural frequencies of a soil-pile system obtained from numerical analyses. As a result, the scaling factors were presented in an exponential function.

액상화 가능성이 있는 지반에 놓인 지반-말뚝 시스템의 동적 p-y 곡선 연구

말뚝의 동적 응답 해석을 위한 다양한 방법들이 개발되어 있으며, 이 중에서 비선형 스프링, p-y 곡선을 이용하여 지반-말뚝 상호작용을 고려하는 방법이 널리 사용되고 있다. 그러나, 현재 사용되는 동적 p-y 곡선은 정적 또는 주기 하중에 의한 횡방향 재하 시험에 의해 개발되었다. 또한, p-y 곡선에 scaling factor를 도입하여 액상화에 의한 지반-말뚝 상호작용의 영향을 모사하고자 하는 시도가 이루어져 왔으나, 지금까지 정확한 scaling factor를 산정하지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 Ig 진동대 실험으로부터 구한 말뚝 주변 지반의 과잉간극수압과 지반-말뚝 시스템의 고유진동수 관계 및 수치해석으로부터 구한 말뚝 주변 지반의 탄성계수의 변화와 지반-말뚝 시스템의 고유진동수 관계로부터, 말뚝 주변 지반의 탄성계수의 변화로 표현되는 p-y 곡선의 scaling factor를 구하였다. 그 결과, scaling factor는 과잉간극수압비에 따른 지수 함수의 형태로 나타났다.