• 대한토목학회논문집
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• 제40권4호
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• pp.393-400
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• 2020

헬리컬 파일의 수직 및 수평 거동은 헬릭스의 개수, 직경, 피치, 위치등의 변수에 영향을 받는다. 본 연구에서는 헬리컬 파일의 헬릭스 개수를 3개로 고정하고, 헬릭스의 위치, 직경, 피치를 변화시켜 가며 수직 및 수평 거동을 분석하였다, 특히, 헬릭스는 일반적으로 나선형의 입체적인 구조를 가지기 때문에, 헬리컬 파일 상부에 작용하는 수평하중방향이 헬리컬 파일의 수평 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위하여 축소모형의 헬리컬 파일을 이용하여 실내모형실험을 수행하였으며, 이 결과를 같은 모델의 수치해석 결과와 비교하여 두 결과의 타당성을 확보하였다. 이후, 수치해석적으로 다양한 헬리컬 파일 형상을 가정하여 수직 및 수평 거동을 분석하였다. 결과적으로, 가정한 환경에 대해서는 헬릭스의 위치와 피치의 간격보다는 헬릭스의 직경이 수직 및 수평 지지력에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.117-123
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• 2009

국내에는 아직까지 수평 하중에 의한 마이크로파일의 역학적 거동이 분명하게 규정되어 있지 않다. 마이크로파일의 길이가 상대적으로 짧음에도 불구하고 그 거동에 대한 표준평가 방법이 없어 국내에서는 일반적으로 고전적 말뚝의 거동과 유사하게 평가해 온 것이 사실이다. 그러나 마이크로파일의 역학적 거동은 고전적 말뚝의 거동과 매우 다르다. 특히, 지반의 수평 저항력이 마이크로파일의 역학적 거동을 좌우하는 주요 요소 중 하나라는 것은 일반적 사실이다. 이러한 이유 때문에, 본 연구에서는 점증적으로 증가하면서 수평 방향으로 하중을 받는 마이크로파일을 실내 모형으로 만들어 그 역학적 거동을 분석하였다. 본 연구에서 제작한 마이크로파일 실내 모형은 실험을 통한 말뚝의 하중과 변위 거동 그리고 마찰력과 변위 거동 모두를 평가할 수 있도록 설계 하였다. 그리고 말뚝의 표면 마찰력과 변위 거동 분석 결과는 변형률 쐐기 모델에서 제시하는 해석 결과와 비교 하였다. 그 결과, 마이크로파일의 역학적 거동은 지반의 수평 저항력을 고려하여 평가하는 것이 타당하다는 사실을 확인 하였다.

• 지질공학
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• 제18권4호
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• pp.493-499
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• 2008

본 연구에서는 수평하중을 받는 화강편마암에 근입된 대구경현장타설말뚝에 대하여 수평방향의 거동특성을 분석하기 위하여 시험말뚝인 단일대구경현장타설말뚝 내부에 경사계를 설치하여 단계별 수평하중이 대한 심도별 변위량을 측정하였다. 실측치와 기존 이론식에 의한 계산치를 비교 분석하여 수평변위 거동특성을 평가하였다. 따라서, 단계별 재하하중에 따른 수평변위량의 계측값과 비교한 결과 전체적으로 Chang의 산정식과 유사한 결과를 나타내고 있으나 약간 과소평가 되는 경향이 있다. 그리나 유한차분법(FDM)과 p-y곡선법은 상부구간에서 과대평가 되는 경향을 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권12호
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• pp.97-106
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• 2011

본 연구에서는 강관합성 현장타설말뚝의 수평재하시험을 수행하고, 공내재하시험과 표준관입시험 결과에 의한 지반반력계수를 평가하여, 말뚝 머리의 수평거동에 대한 다양한 해석법과 비교 분석하였다. 분석 결과, 표준관입시험의 N값에 의한 지반반력계수를 이용하는 방법은 말뚝의 허용 변위량 내에서 수평거동을 평가하기에 적합하지 않은 것으로 나타났다. 반면 공내재하시험에 의한 지반반력계수를 이용하는 방법은 말뚝의 초기 수평거동을 비교적 잘 모사할 수 있었으며, 프레셔미터 곡선을 직접 말뚝머리의 p-y 곡선으로 이용하는 방법에서, 말뚝 재료에 대한 보정계수를 도입하여 말뚝머리의 수평거동을 타당하게 평가할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.1-11
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• 2021

본 연구에서는 코어 및 오프셋 아웃리거 구조의 수평거동을 파악할 목적으로 70층 규모의 초고층 아웃리거 건물을 대상으로 MIDAS-Gen을 이용하여 구조해석 및 구조설계를 실시하였다. 그리고 본 해석의 주요한 변수는 아웃리거의 강성과 아웃리거의 평면상 위치로 설정하였다. 또한 본 해석결과에 근거하여 코어 및 오프셋 아웃리거 구조의 슬래브, 아웃리거, 외곽 기둥과 같은 구조요소들의 수평거동을 분석하였다. 본 해석연구의 결과에서는 아웃리거의 강성과 아웃리거의 평면상 위치가 초고층 아웃리거 구조시스템의 수평거동에 어떤 영향을 주는지를 분석하여 나타내었다. 특히 코어 아웃리거 구조에서는 전단벽과 외곽기둥을 연결하는 아웃리거가 위치하는 슬래브에 응력이 크게 작용하였고, 오프셋 아웃리거 구조에서는 전단벽과 아웃리거 사이에 위치한 슬래브에 응력이 크게 작용하였다. 또한 본 연구결과는 초고층 아웃리거 구조시스템의 합리적인 구조설계에 필요한 공학 데이터를 얻는데 중요한 도움이 된다고 사료된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.47-59
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• 2008

2002년 이후 미국 펜실베니아를 중심으로 보강토 공법 교대의 적용사례가 급증하고 있는 추세이다. 이러한 보강토 공법 교대는 일반 콘크리트 옹벽 교대에 비하여 공사비 절감 및 공기 단축에 효과적이며 미관이 수려한 장점이 있다. 본 논문은 해외에서 이와같이 널리 활용되고 있는 보강토 교대의 이론적 배경 및 기존의 설계기준을 검토하였으며, 그 결과를 토대로 국내 교량형식에 적합한 보강토 교대의 적용성을 분석하였다. 우리나라에서 보강토교대를 적용하기 위하여 국내교량 형식에 따른 상부슈에 작용하는 하중을 분석한 후 교좌받침보 및 하부말뚝에 대하여 구조 검토한 결과, 거더의 자중이 큰 PSC BOX이외에서는 모두 적용이 가능한 것으로 나타났다. 또한 2차원 수치해석 및 3차원 수치해석을 수행하여 보강토 교대 하부 기초로 적용되는 H-Pile과 보강토 옹벽간의 상호 거동메커니즘을 분석하였으며, 실제 보강토 옹벽현장에서 보강토 옹벽 배면에 H-Pile을 7개소 시험시공을 실시하여 수평거동 특성을 분석하였다. 현장시험시공 분석결과, 보강토 교대의 하부기초로서 H-Pile을 적용하기 위해서는 뒤채움 재료는 내부마찰각이 최소 $34^{\circ}$이상인 양질의 뒷채움 재료를 사용하여야 하는 것으로 분석되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.77-90
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• 2009

본 연구에서는 다층지반에 관입된 현장타설말뚝 중 강성말뚝을 대상으로 다층지반의 조건에 따른 말뚝의 수평지지력과 수평거동에 대하여 실험적 분석을 실시하였다. 이를 위해 말뚝이 근입되는 지반에 상이한 상대밀도를 갖는 지반층을 구성하였으며, 수평하중-변위량 곡선을 통하여 극한수평지지력을 산정하고 기존의 방법을 적용시켜 산정된 극한수평지지력과 비교하였다. 또한, 말뚝에 부착된 스트레인게이지와 토압센서를 이용하여 다층지반에서의 말뚝의 수평거동에서 발생하는 휨모멘트분포와 극한단위수평지지력분포를 확인하였다. 수평재하시험결과 말뚝의 극한수평지지력은 지반의 상대밀도와 지반층의 구성에 따라 달라지며, 단일지반을 대상으로 제안된 다양한 방법으로 예측된 값에 비하여 상당부분 적게 측정되는 것으로 나타났다. 말뚝의 침모멘트 분포는 다층지반의 조건에 상관없이 유사한 분포 형상을 보였으며, 극한단위수평지지력 분포 형태는 최상층지반과 중간층지반이 동일하고 최하층지반이 상이한 지반에서 다소 달라지는 분포형상을 보였으나, 다른경우에 있어서는 기본적으로 Prasad and Chari(1999)의 극한단위수평지지력 분포형상과 유사한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.37-44
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• 2017

본 연구에서는 특정 암반에 근입된 강관말뚝의 거동특성을 분석하기 위하여, 강관말뚝의 직경, 두께 및 길이 조건에 따른 인발, 압축 및 수평재하 시의 시험결과 예측을 위한 3차원 수치해석 연구를 수행하였다. 먼저, 인발재하에 대한 거동특성을 분석한 결과, 동일한 말뚝길이 및 두께와 인발하중 크기를 기준으로 말뚝직경에 반비례하는 인발변위가 나타나는 것으로 확인되었다. 또한 압축재하에 따른 하중-침하 관계를 통하여, 말뚝 직경에 비하여 말뚝의 두께가 하중저항에 대한 효과에 더욱 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었으며, 수평하중 재하에 따른 수평변위 관계를 바탕으로 수평하중의 저항효과는 말뚝직경에 의한 영향이 큰 것으로 분석되었다. 따라서 강관말뚝을 이용하여 기초구조물 설계에 따른 재하시험을 위해서는 예비설계 단계에서 말뚝 조건이 거동특성에 미치는 영향을 분석할 필요가 있는 것으로 확인되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.15-25
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• 2003

계단식 보강토 옹벽의 거동 특성을 파악하기 위하여 계단식 보강토 옹벽을 시험 시공하였으며, 수평변위와 보강재에 발생한 변형률을 중심으로 계측을 실시하였다. 특히 수평변위와 보강재 유발 변형률을 장기간 계측함으로써 계절변화에 따른 영향을 평가하였으며, 강우가 보강토 옹벽에 미치는 영향, 연약지반에서의 거동특성 등등에 초점을 맞춰 계측하여 분석을 실시하였다. 본 논문에서는 계단식 보강토 옹벽 시공 중에 발생하는 수평변위 및 보강재 유발변형률을 중심으로 분석하였고, 그 결과 상단옹벽 시공으로 인한 하단옹벽의 수평변위 및 보강재 유발 변형률은 상당히 많은 영향을 받고 있는 것으로 조사되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.685-703
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• 2017

최근, 도심지에 초고층 아파트, 롯데월드타워와 같은 초고층빌딩의 수가 증가하면서 말뚝기초에 작용하는 풍하중, 지진하중, 토압 등 수평하중의 중요성이 높아지고 있다. 또한 도심지의 지상공간이 포화되면서 발생하는 다양한 문제를 해결하기 위하여 지하공간 개발은 유용한 해결책으로 언급되고 있다. 따라서 도심지 지하공간 개발에서 터널굴착에 대한 수직하중과 수평하중을 받는 말뚝의 거동, 지하공간의 개발을 모사하는 터널굴착과 관련된 연구는 많은 연구자들에 의해 수행되고 있다. 하지만, 수직하중과 수평하중을 받는 말뚝과 터널굴착으로 야기되는 상호거동에 관한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 따라서, 본 연구에서는 도심지의 상황을 반영하여 수직하중과 수평하중을 받는 기존 구조물 하부에 터널을 굴착함으로써 야기되는 말뚝의 거동을 실내모형시험, 근거리사진계측 및 수치해석을 통해 비교 및 분석하였다. 말뚝과 터널의 수평이격거리(0.0D, 1.0D, 2.0D: D = 터널직경)와 허용수평하중의 크기($0.34P_{ah}$, $0.67P_{ah}$, $P_{ah}$)에 따라 총 9 CASES로 분류하여 터널굴착에 따른 말뚝의 축력과 거동을 관찰하였다. 그 결과 말뚝과 터널의 수평이격거리가 가까울수록 말뚝은 터널 굴착의 영향을 크게 받는 것을 알 수 있었고 수평이격거리가 멀어질수록 터널굴착의 영향보다는 허용수평하중의 영향을 더 크게 받는 것을 알 수 있었다. 또한, 수평이격거리가 증가하고 허용수평하중의 크기가 증가할수록($P_{ah}$) 말뚝 축력의 변화양상이 크게 발생하는 것을 알 수 있었다.