Numerical Assessment of Load Sharing Behavior on Capped Micropile Foundation Systems

The concrete cap, which was established on the top of the micropile, usually considered as an important structural component in micropile supported foundation systems. However, relatively few studies have been made on the load sharing behavior of the capped micropile foundation systems. The primary objective of this study is to assess the load sharing behavior of the capped micropile foundation systems. Therefore, a full-scale test on an instrumented capped micropile is conducted for establishing the load-displacement responses. Nonlinear numerical method was used to quantify the load sharing behavior of the pile cap and micropile respectively. As a result, it was found that the pile cap shares about 50% load from final loading steps in the case of 2 by 1 micropile foundation systems. In the case of 2 by 2, the pile cap shares about 30% load from final loading steps. In addition, the load sharing behavior of the micropile cap becomes larger with an increase in spacing and the battered angle of micropile respectively.

캡으로 연결된 마이크로파일 기초시스템의 하중분담거동에 관한 수치해석 평가

마이크로파일이 직접기초시스템으로 활용되는 경우 말뚝 캡이 설치되어 말뚝지지 전면기초의 래프트와 같은 역할을 수행하지만 마이크로파일 기초시스템의 하중분담 거동에 관한 연구는 미미한 실정이다 이에 본 연구에서는 말뚝캡이 씌워진 실물 크기의 마이크로파일 재하시험 자료를 바탕으로 3차원 비선형 유한요소해석을 실시하여 마이크로 파일과 래프트의 하중분담 거동을 분석하고 각각의 변수들이 하중분담 거동에 미치는 영향을 파악하였다. 해석 결과 $2{\times}1$ 마이크로파일 기초시스템의 경우 최종하중단계에서 약 50%의 하중을, 그리고 $2{\times}2$ 마이크로파일 기초시스템의 경우 약 30%의 하중을 캡이 분담하고 있는 것으로 나타났다. 또한 마이크로파일의 간격 및 경사각이 증가할수록 캡의 하중분담이 커지는 것을 알 수 있다.