• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제13권2호
• /
• pp.103-112
• /
• 2012

말뚝에 대한 수평지지력 산정방법은 대부분이 토압론과 지반을 말뚝으로부터 분리하여 고려하기 때문에 지반과 말뚝의 상호작용을 효율적으로 고려하지 못하고 있다. 최근에 말뚝기술이 보다 개선됨에 따라서 수평하중을 받는 말뚝의 실제거동에 대한 규명이 요구되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 말뚝과 지반의 상호작용을 고려할 수 있는 변형률 쐐기모델을 이용하여 단일 말뚝과 무리말뚝에 대한 거동 특성을 살펴보고자 한다. 수평하중을 받는 말뚝에 대한 거동을 알아보기 위하여 축소모형실험을 우선적으로 수행하였으며, 실제 규모의 말뚝조건에 대해서는 변형률 쐐기모델을 적용하여 말뚝의 거동특성을 예측하였다. 실내모형실험 결과와 수치해석의 전반적인 거동을 살펴보기 위하여 실험결과 및 해석결과를 이용하여 비교, 분석을 수행하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제31권2호
• /
• pp.47-63
• /
• 2015

본 연구에서는 풍화토에 근입된 현장타설말뚝을 대상으로 수평 반복하중에 대한 말뚝-지반의 상호거동을 파악하기 위하여 현장타설말뚝 재하시험 및 3차원 유한요소 해석을 수행하였다. 현장재하시험은 국내에 널리 분포하고 있는 풍화토 지반에 근입된 현장타설말뚝을 재하시험 대상으로 하였다. 반복하중의 방향을 달리하여 일방향과 양방향으로 반복하중을 재하 하였으며, 반복하중의 방향에 따른 시험말뚝의 수평변위 및 휨모멘트를 분석하였다. 또한, 지반 물성이 말뚝-지반의 상호거동에 미치는 영향과 반복하중의 횟수, 방향 등, 하중특성 인자들의 영향 정도를 살펴보기 위하여 3차원 유한요소 모델링 및 해석을 수행하였으며, 국내 외에서 수행된 현장재하시험의 사례들 및 기존에 제안된 경험적 반복하중 p-y 곡선 함수들과 비교 분석함으로서 3차원 유한요소 모델링의 타당성을 확인하였다. 3차원 유한요소해석 결과, 풍화토에 근입된 현장타설말뚝에 작용하는 반복하중의 방향성을 고려할 수 있는 쌍곡선 형태의 p-y 곡선 함수식을 제안하였다. 또한 쌍곡선 형태의 정적하중 p-y 곡선 함수식에 반복하중에 의한 지반반력계수와 지반의 극한저항력의 감소 효과를 동시에 고려할 수 있는 감소계수를 도출하여, 말뚝의 변위와 지반의 극한 저항력의 관계를 하나의 함수식으로 표현하였다. 사질토에 근입된 말뚝의 반복하중 재하시험 사례들을 이용하여 결과를 비교 분석한 결과, 제안된 p-y 곡선 함수는 현장 실측치와 비교적 잘 일치하였으며, 기존의 경험적 반복하중 p-y 곡선 함수보다 말뚝-지반의 수평거동 특성을 더 적절히 예측함을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제2권3호
• /
• pp.71-80
• /
• 2001

쇄석말뚝-매트로 구성된 기초시스템은 지지력이 여러 인자에 의해 영향을 받게 되어 기초지반과 말뚝체의 상호작용을 정량적으로 평가하기에 어려움이 있다. 복합지반의 지지력은 말뚝-흙 경계면의 측방응력에 의해 발생되므로 쇄석말뚝의 거동을 규명하기 위해서는 경계면에서 발생하는 수평저항력에 영향을 미치는 인자들에 대한 평가가 필요하다. 또한, 말뚝간격과 근입비, 파괴각 등 기하학적 요인들도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 논문에서는 쇄석말뚝-매트로 구성된 기초시스템의 선단지지 단일말뚝과 군말뚝에 대한 실내모형실험을 통하여 쇄석말뚝의 한계깊이를 측정하고 파괴각에 영향을 미치는 인자들을 평가하였다. 또한, 실내실험결과를 이론식과 비교하였으며 유한요소해석을 통해 파괴거동을 평가하여 실내모형실험의 타당성을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
• /
• pp.602-605
• /
• 2011

본 논문에서는 마찰감쇠기가 설치된 건물이 붕괴하중을 받을 때의 에너지소산능력을 고려하여 등가감쇠비를 유도하였다. 마찰감쇠기는 주로 지진과 같은 수평하중에 대한 에너지를 소산하기위해 설치된다. 마찰감쇠기를 대각 가새형으로 설치하면 수평하중에 대한 저항력뿐 만아니라 수직하중에 대한 저항성능도 발휘된다. 건물에 설치된 마찰감쇠기는 외력의 크기에 따라 정지와 운동의 상태를 반복하여 외부 입력에너지를 소산시키기 때문에 외력과 응답관계가 비선형이다. 건물은 고유의 점성감쇠를 가지므로 마찰감쇠기가 설치된 건물은 마찰과 점성감쇠를 동시에 고려해야하므로 해석적인 정해를 구하기가 어렵다. 에너지 평형을 이용하여 등가감쇠비를 구하고 운동방정식을 등가선형화하면 쉽게 저항 성능을 파악할 수 있다. 우선 건물에 영향을 미치는 것은 감쇠이므로 감쇠의 영향력을 마찰력비, ${\gamma}_c$로 나타내었다. 둘째, 정해를 마찰력비로 표현하여 유도하고 응답특성을 파악하였다. 셋째, 에너지 균형식을 통해 등가감쇠비를 산정하였다. 마지막으로 등가감쇠비를 검증하기 위하여 등가감쇠비를 이용하여 등가선형화한 응답과 실제 마찰감쇠기를 설치하여 비선형 수치해석한 결과와 비교, 검증하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
• /
• pp.683-690
• /
• 2008

Steel-concrete composite columns are popular for superstructures of bridges, and the outside steel attached to the shaft increases the shaft resistance due to confining concrete. In this study, lateral resistance of steel-concrete composite drilled shafts was evaluated quantitatively based on numerical analysis when steel casings are used as structural elements like composite columns. Ultimate lateral resistance of composite drilled shafts with various diameters was numerically calculated through 3D finite element analysis. For that, elasto-plastic model with perfectly plasticity is involved to capture the ultimate load. A commercial FEM program, MIDAS-GTS, is used in this study. Real field conditions of the West Coast, Korea were considered to set up the ground conditions and pile lengths required for this parametric studies. Detailed characteristics of the stress and displacement distributions are evaluated for better understanding the mechanisms of the composite shaft behavior.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제21권7호
• /
• pp.5-16
• /
• 2020

현재 경주지진 및 포항지진 발생으로 내진설계기준이 강화되어 기존 시설물에 대한 내진성능평가를 실시하고 있다. 기존 시설물의 피해를 최소화하면서 국한된 협소한 장소에서 시공이 가능한 마이크로파일공법을 개선하여 지진 시 내진성능효과를 확보하고자 한다. 개선방법은 주 기둥인 연직말뚝 주변에 우산형태로 경사말뚝을 시공하여 말뚝 상부의 사각접시형 플레이트에서 말뚝을 모두 일체화하는 것이다. 본 논문에서는 수치해석으로 사질토지반에서 다양한 지진파에 대해 우산형 마이크로파일의 수평변위 거동을 분석하였다. 수치해석 결과, 지반이 연약할수록 우산형 마이크로파일의 수평저항력의 효과가 우수하였다. 경사말뚝의 근입심도에 따른 분석결과, 동일한 지반강도에서 근입심도가 15m 이상일 경우에 수평변위 저감 효과가 뚜렷했으며, N치 30 이상의 지반에 정착하면 지진 시에 효과가 있는 것으로 확인되었다. 마이크로파일의 근입심도와 수평변위 억제효과가 비례하였으며, 대체적으로 지반이 약할수록 변위억제 효과가 컸다. 우산형 마이크로파일은 수직말뚝이 모멘트에 대한 저항을 하고, 경사말뚝이 축력에 대한 저항을 하는 복합저항효과가 있었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제32권1호
• /
• pp.5-18
• /
• 2016

본 연구에서는 모형실험을 통해 균질모래지반에 매설된 횡력을 받는 무리말뚝의 수평저항력을 산정하는데 가장 큰 영향을 주는 배면토의 저항형태를 파악하였다. 저항거동 형태는 회전절점, 쐐기 파괴각, 쐐기 날개각으로 파악하였다. 실험은 지반의 상대밀도, 말뚝의 폭, 말뚝의 간격과 배열을 달리하여 수행하였다. 그 결과 직렬말뚝에서의 지반거동 양상은 전열과 중간열이 같았고 후열의 경우 전열과 중간열 보다 작은 값을 나타내었다. 병렬말뚝의 경우 지반거동 양상이 단독말뚝과 같게 나타났다. 실험 결과를 바탕으로 회전절점, 쐐기 파괴각, 쐐기 날개각 산정 값 들을 식으로 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제25권11호
• /
• pp.61-73
• /
• 2009

본 연구에서는 모형실험을 통해 균질모래지반에 매설된 횡력을 받는 단독말뚝의 수평저항력을 산정하는데 가장 큰 영향을 주는 배면토의 저항형태를 파악하였다. 저항거동 상태를 파악하기 위해서는 기 발표된 논문(배종순과 김성호 ; 2008)에서 제안된 회전절점, 배면지반의 연직방향 파괴각 이외에 배면지반의 파괴영역의 평면면적과 말뚝측면의 평면 파괴각 등이 파악되어야 한다. 따라서 말뚝의 형상과 크기, 지반밀도 변화에 대한 배면지반의 거동 특성을 실험을 통하여 파악하였다. 또한 흙의 밀도와 말뚝의 단면형상에 따른 상관관계를 규명하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권6D호
• /
• pp.961-968
• /
• 2006

도로의 가장자리에 설치되는 경계석과 측구는 교통사고로부터 보행자를 보호하고 강우로 인한 차량의 미끄러짐을 방지하는 중요한 구조물이다. 그러나 경계석과 측구를 시공함에 있어 대부분의 공정을 인력으로 수행하는 기존 시공법은 작업성과 시공품질, 시공비 등의 측면에서 많은 문제점을 안고 있다. 본 연구에서는 기존 시공법이 갖고 있는 많은 문제점들을 해결할 수 새로운 시공법을 개발하였다. 새로운 공법으로 시공된 경계석과 측구의 구조적인 안정성과 시공품질을 확인하기 위하여 기존공법과 신공법으로 시공된 경계석에 대해서 인발과 수평재하시험을 실시함과 동시에 기존공법과 신공법으로 시공된 측구에서 채취된 콘크리트 시편에 대해 일축압축시험도 실시하였다. 시험결과 신공법으로 시공된 경계석의 선형과 측구콘크리트의 강도는 크게 향상되었으며, 신공법으로 시공된 경계석의 인발 및 수평저항력은 기존공법으로 시공된 경우보다 각각 10.7배와 2.5배 큰 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제7권1호
• /
• pp.7-11
• /
• 2008

가비온 옹벽은 경험적인 작업을 기초로 발전되어 왔으며, 현장적용이 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 안정성에 중요한 요소인 인발저항력을 높이기 위하여 비교적 짧은 철망보강재로 보강된 가비온 옹벽 토체의 파괴거동을 이해하기 위하여 비교적 작은 규모의 실험을 실시하였다. 토체의 수평변위에 관한 자료를 얻었으며 이러한 자료들을 분석하였다. 또한 같은 조건에서 보강되지 않은 가비온 옹벽의 실험결과와 비교분석을 실시하였다.