• 한국지진공학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.45-54
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• 1999

지진의 연직성분에 의해 유발된 해진시 단일개단말뚝의 거동에 관한 이전의 연구들에서 단일개단말뚝의 지지력은 완전히 감소되었으며 관내토의 폐색도 완전히 파괴된 것으로 밝혀졌다 그러나 개단말뚝이더라도 말뚝의 관입길이가 길 경우 해진에 대하여 말뚝이 안정성을 유지할수 있고 개단강관말뚝일 경우에는 비교적 관입깊이가 짧을 경우에도 해진에 대하여 안정성을 유지할 수있을 것으로 예상된었다 본 연구에서는 초세립질 포화모래지반을 담고 잇는 소형압력토조에 단일개단말뚝 2개 또는 4개의 개단무리말뚝을 관입길이 7-40m로 모델링하여 관입시켰으며 각각의 말뚝에 대하여 압축정재하시험을 실시한후 극한지지력의 약 95%의 압축하중을 재하시킨 상태에서 해진의 진동을 작용시키면서 지지력의 감소를 확인하였고 해진 작용후의 각각의 말뚝에 대하여 압축정재하시험을 실시하였다. 해진시 천해에 설치된 단일개단말뚝과 군말뚝의 지지력은 감소되지 않았다 그러나 심해에 설치된 말뚝의 안정성은 말뚝의 지중관입 깊이에 좌우되었다 즉 27m이상 관입된 단일개단말뚝의 지지력은 안정하였으며 13m이상 관입된 2개 및 4개 군말뚝은 안정하였다 그런 7m 관입된 2개 군말뚝은 파괴되었으며 7m 관입된 4개 군말뚝의 지지력은 15%만큰 저감되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.193-205
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• 2001

본 연구에서는 수직 및 수평하중을 받는 군말뚝의 배열 및 중심간격을 고려한 실내모형실험을 수행하여 군말뚝기초의 거동특성을 분석하였다. 모형말뚝은 PVC말뚝을 사용하였으며 모형지반은 주문진표준사를 이용해 조밀한 사질토 지반(Dr=73%)으로 조성하였다. 말뚝의 배열은 $2\times2,\; 3\times3$ 배열, 말뚝중심간격은 말뚝직경의 2.5, 5.0, 7.5 배인 경우를 고려하였다. 실험결과 수직하중을 받는 말뚝에서는 두부에서의 수직하중-침하량곡선, 하중전이함수인 주면마찰락력-변위곡선(t-z 곡선)과 선단지지력-변위곡선(q-z 곡선)을 구하였으며, 수평하중을 받는 말뚝에서는 두부에서의 수평하중-수평변위곡선, 하중전이함수인 지반반력-변위곡선(p-y곡선)을 구하였고 이를 토대로 말뚝의 배열 및 중심간격에 따른 군말뚝계수를 제안하였다. 또한 수평하중을 받는 군말뚝의 각 열에 대해 상호작용계수(P-multiplier)를 산정하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 기초기술학술발표회
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• pp.77-89
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• 2002

To analyze a bearing capacity for pile groups, a number of model tests have been done and theoretical methods studied. In the case of design of group pile bearing capacity is calculated with only pile capacity. But uncertainty of bearing capacity and behavior of foundation cap(raft) leads to conservative design ignoring bearing effects of foundation cap. In the case of considering bearing capacity of foundation cap, the simple sum of bearing capacity of foundation cap and pile groups cannot be the bearing capacity of total foundation system. Since cap-pile-soil interaction affects the behavior of pile groups. Thus, understanding cap-pile-soil interaction is very important in optimal design. In this paper, the piled raft behavior is studied through model tests of 2$\times$2, 2$\times$3, 3$\times$3 pile group. Changes of behavior of pile group foundation by touching effects of foundation cap with soil are studied. Also changes of spacing between piles. Foundation cap is made of rigid steel plate and piles are made steel pipes. From this model tests, the changes of behavior changes of pile groups by touching effects of foundation cap with soil are studied.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.369-378
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• 2010

In this study, a computer program to predict the behavior of laterally loaded single pile and pile groups was developed by using a beam-column analysis in which the soils are modeled as nonlinear springs by a family of p-y curves for subgrade modulus. The special attention was given to the lateral displacement of a single pile and pile groups due to the soil condition and the cap rigidity. The analysis considering group effect was carried out for $2{\times}2$ and $3{\times}3$ pile groups with the pile spacing 3.0B, 4.0B and 5.0B. Based on the results obtained, it is found that the overall distributions of deflection, slope, moment, and shear force in a single pile give a reasonable results irrespective of cap connectivity conditions. It is also found that even though there are some deviations in deflection prediction compared with the observed ones, the prediction by present analysis simulates much better the general trend observed by the centrifuge tests than the numerical solution predicted by PIGLET.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.831-837
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• 2005

In this study, a computer program to predict the behavior of laterally loaded single pile and pile groups was developed by using a beam-column analysis in which the soils are modeled as nonlinear springs by a family of p-y curves for subgrade modulus. The special attention was given to the lateral displacement of a single pile and pile groups due to the soil condition and the cap rigidity. The analysis considering group effect was carried out for $2\;{\times}\;2\;and\;3\;{\times}\;3$ pile groups with the pile spacing 3.0B, 4.0B and 5.0B. Based on the results obtained, it is found that the overall distributions of deflection, slope, moment, and shear force in a single pile give a reasonable results irrespective of cap connectivity conditions. It is also found that even though there are some deviations in deflection prediction compared with the observed ones, the prediction by present analysis simulates much better the general trend observed by the centrifuge tests than the numerical solution predicted by PIGLET.

• Coupled systems mechanics
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• 제3권3호
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• pp.305-318
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• 2014

The study deals with the physical modeling of a typical building frame resting on pile foundation and embedded in cohesive soil mass using complete three-dimensional finite element analysis. Two different pile groups comprising four piles ($2{\times}2$) and nine piles ($3{\times}3$) are considered. Further, three different pile diameters along with the various pile spacings are considered. The elements of the superstructure frame and those of the pile foundation are descretized using twenty-node isoparametric continuum elements. The interface between the pile and pile and soil is idealized using sixteen-node isoparametric surface elements. The current study is an improved version of finite element modeling for the soil elements compared to the one reported in the literature (Chore and Ingle 2008). The soil elements are discretized using eight-, nine- and twelve-node continuum elements. Both the elements of superstructure and substructure (i.e., foundation) including soil are assumed to remain in the elastic state at all the time. The interaction analysis is carried out using sub-structure approach in the parametric study. The total stress analysis is carried out considering the immediate behaviour of the soil. The effect of various parameters of the pile foundation such as spacing in a group and number piles in a group, along with pile diameter, is evaluated on the response of superstructure. The response includes the displacement at the top of the frame and bending moment in columns. The soil-structure interaction effect is found to increase displacement in the range of 58 -152% and increase the absolute maximum positive and negative moments in the column in the range of 14-15% and 26-28%, respectively. The effect of the soil- structure interaction is observed to be significant for the configuration of the pile groups and the soil considered in the present study.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.259-268
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• 1993

이론적 해석과 수치 해석을 통하여 단독말뚝과 군말뚝에서 발생하는 downdrag 하중을 연구 검토하였다. 본 연구의 목적은 그룹 안에서 개개 말뚝들의 downdrag 하중 크기와 분포 정도를 파악하는데 있다. 따라서 단독말뚝과 군말뚝에서 발생하는 downdrag을 수치 해석하였으며 단독말뚝의 경우에 있어서는 비교적 정확한 downdrag 해석법을 제시하였다. 연구결과 그룹안의 개개 말뚝들은 단독말뚝의 경우에서 발생하는 downdrag하중보다 훨씬 작은 하중을 받는 것을 알 수 있었다. 또한 군말뚝의 간격: 직경의 비가 2.5에서 5.0까지 변하는 9-25개 군말뚝의 downdrag 하중을 고려한 설계시 추천할 수 있는 방법을 제시 하였다.

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제5권1호
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• pp.57-73
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• 2012

The paper presents the analysis of two groups of piles subjected to lateral loads incorporating the non-linear behaviour of soil. The finite element method is adopted for carrying out the parametric study of the pile groups. The pile is idealized as a one dimensional beam element, the pile cap as two dimensional plate elements and the soil as non-linear elastic springs using the p-y curves developed by Georgiadis et al. (1992). Two groups of piles, embedded in a cohesive soil, involving two and three piles in series and parallel arrangement thereof are considered. The response of the pile groups is found to be significantly affected by the parameters such as the spacing between the piles, the number of piles in a group and the orientation of the lateral load. The non-linear response of the system is, further, compared with the one by Chore et al. (2012) obtained by the analysis of a system to the present one, except that the soil is assumed to be linear elastic. From the comparison, it is observed that the non-linearity of soil is found to increase the top displacement of the pile group in the range of 66.4%-145.6%, while decreasing the fixed moments in the range of 2% to 20% and the positive moments in the range of 54% to 57%.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.31-42
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• 2000

본 연구에서는 심해(<220m)에 설치된 개단말뚝, 폐단 말뚝, 관내토 선단 하부지반 그라우팅말뚝에 대한 압력토조 모형 실험을 수행하여 해진에 대한 안정성을 연구하였으며, 각각의 경우 단일말뚝, 2개 및 4개 군말뚝에 대하여 실험을 수행하였다. 해진시 단일개단말뚝의 지지력은 말뚝의 지중관입 깊이에 의해 영향을 받았으나, 개단 군말뚝에서는 극히 짧은 (7m)관입깊이를 모델링한 경우를 제외하면 안정하였다. 또한, 단일폐단말뚝과 폐단군말뚝에서는 극히 짧은 97m) 관입깊이를 모델링한 경우만을 제외하면 안정을 유지하였다. 그러나, 13m의 지중관깊이를 모델링한 단일 그라우팅 말뚝의 지지력은 가변상태를 유지하였고, 20m의 관입깊이를 모델링한 그라우팅 군말뚝은 안정하였다.심해에 설치된 개단강관말뚝의 관내토와 선단 하부지반을 그라우팅함으로서 해진에 의한 관내토폐색의 파괴를 막을 수 있다는 것을 확인하였으며, 폐단 말뚝은 개단 강관 말뚝보다 해진에 대해 안정하다는 것을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.47-55
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• 2005

본 연구에서는 점토지반에서 수평력을 받는 군말뚝과 단말뚝의 수평저항력을 파악하기 위하여 유한요소 해석프로그램인 ABAQUS를 이용하여 수치해석을 행하였다. 수치해석은 말뚝직경(1.0, 0.5m), 말뚝길이(7, 10m) 그리고 두부조건(두부자유와 말뚝캡을 적용한 두부구속조건)을 변수로 하여 실시하였다. 수평력 작용시 선말뚝(leading pile)의 캡에 의한 영향과,군말뚝내의 각각의 말뚝에 대한수평저항력의 크기와 분포를 평가하기 위하여 1$\times$3 군말뚝을 사용하였다. 점토지반은 Cam-clay 모델을 사용하였고, 말뚝은 원형의 콘크러트로 탄성모델을 사용하여 3차원 해석을 수행하였다. 해석결과 말뚝캡의 크기는 단말뚝의 수평저항력에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 군말뚝내의 선말뚝은 군말뚝의 효과에 의해 수평저항력이 증가하면서 Brown이 제안한p-multiplier 값이 1보다 크게 평가되었다.