• 한국지반공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.23-36
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• 2008

본 연구는 측방변형을 일으키는 수평모래지반에 매설된 사각형 수동열말뚝의 모형실험에 대한 것이다. 말뚝의 형상, 열말뚝의 위치, 말뚝의 간격과 지반변형에 따른 열말뚝의 특성을 고찰하고자 하였다. 실험결과는 다음과 같다. 수평응력의 분포양상은 말뚝의 형상과 위치에 따라 삼각형, 사다리꼴, 사각형의 형태로 다양하게 나타났다. 휨모멘트는 B-type의 경우 outer pile이 inner pile보다 크게 나타났으나, H-type의 경우는 inner pile이 outer pile 보다 크게 나타났다. 수평저항력비$(R_f)$는 말뚝의 형상에 관계없이 열말뚝의 수평간격이 증가함에 따라 증가하는 경향으로 나타났다. 수평저항력의 작용점위치(Y/L)는 지반변위와 수평간격에 따라 큰 변화를 보이지 않으며, H-type이 B-type보다 조금 크게 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권3호
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• pp.321-329
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• 2018

Classic braced walls use struts and wales to minimize ground movements induced by deep excavation. However, the installation of struts and wales is a time-consuming process and confines the work space. To secure a work space around the retaining structure, an anchoring system works in conjunction with a braced wall. However, anchoring cannot perform well when the shear strength of soil is low. In such a case, innovative retaining systems are required in excavation. This study proposes an innovative earth-retaining wall that uses in situ soil confined in dual sheet piles as a structural component. A numerical study was conducted to evaluate the stability of the proposed structure in cohesionless dry soil and establish a design chart. The displacement and factor of safety of the structural member were monitored and evaluated. According to the results, an increase in the clearance distance increases the depth of safe excavation. For a conservative design to secure the stability of the earth-retaining structure in cohesionless dry soil, the clearance distance should exceed 2 m, and the embedded depth should exceed 40% of the wall height. The results suggest that the proposed method can be used for 14 m of excavation without any internal support structure. The design chart can be used for the preliminary design of an earth-retaining structure using in situ soil with dual steel sheet piles in cohesionless dry soil.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제3권3호
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• pp.21-30
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• 1987

말뚝머리에 수평력을 받는 단일주동말뚝의 극한수평저항력을 산정할 수 있는 몇몇 방법이 수평직 반반력, 말뚝길이 및 말뚝두부구속조건을 고려하여 확립제안된다. 말뚝의 이동에 의하여 주동말뚝 이 지반으로 부터 받게 되는 극한수평지반반력은 말뚝주변지반의 소성상태 및 말뚝형상을 고려하 는 것에 중점을 두어 유도한 산정이론식을 이용하여 산정될 수 있다. 말뚝은 짧은말뚝, 긴말뚝 등 으로 구분되며 이는 말뚝에 발생하는 최대횡모멘트와 항복모멘트의 비교에 의하여 구분된다. 말뚝 머리의 구속조건으로는 두부자유 및 두부요전구동의 두가지 경우가 취급된다. 실측치와의 비교에 의하면, 본이론에 의한 극한수평진항력은 Broms이론에 의한 이론치보다 더 잘 실측치에 접근하고 있음을 보여 준다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제9권3호
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• pp.313-328
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• 2015

In the present study, a CPT-based p-y analysis method was proposed for offshore mono-piles embedded in sands. Static and cyclic loading conditions were both taken into account for the proposed method. The continuous soil profiling capability of CPT was an important consideration for the proposed method, where detailed soil profile condition with depth can be readily incorporated into the analysis. The hyperbolic function was adopted to describe the non-linear p-y curves. For the proposed hyperbolic p-y relationship, the ultimate lateral soil resistance $p_u$ was given as a function of the cone resistance, which is directly introduced into the analysis as an input data. For cyclic loading condition, two different cyclic modification factors were considered and compared. Case examples were selected to check the validity of the proposed CPT-based method. Calculated lateral displacements and bending moments from the proposed method were in good agreement with measured results for lateral displacement and bending moment profiles. It was observed the accuracy of calculated results for the conventional approach was largely dependent on the selection of friction angle that is to be adopted into the analysis.

• Coupled systems mechanics
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• 제1권1호
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• pp.1-7
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• 2012

The problem of laterally loaded piles is particularly a complex soil-structure interaction problem. The flexural stresses developed due to the combined action of axial load and bending moment must be evaluated in a realistic and rational manner for safe and economical design of pile foundation. The paper reports the finite element analysis of pile groups. For this purpose simplified models along the lines similar to that suggested by Desai et al. (1981) are used for idealizing various elements of the foundation system. The pile is idealized one dimensional beam element, pile cap as two dimensional plate element and the soil as independent closely spaced linearly elastic springs. The analysis takes into consideration the effect of interaction between pile cap and soil underlying it. The pile group is considered to have been embedded in cohesive soil. The parametric study is carried out to examine the effect of pile spacing, pile diameter, number of piles and arrangement of pile on the responses of pile group. The responses considered include the displacement at top of pile group and bending moment in piles. The results obtained using the simplified approach of the F.E. analysis are further compared with the results of the complete 3-D F.E. analysis published earlier and fair agreement is observed in the either result.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.71-78
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• 2016

본 연구에서는 동일한 지층 및 하중조건에서 PHC말뚝을 강관말뚝으로 대체할 경우 말뚝 본수의 변화와 푸팅을 포함한 공사비를 비교하였다. 얕은 풍화암층에 강관말뚝을 지지할 경우 PHC말뚝과 비교하여 12.5%의 본수가 절감되었다. 실 사례로부터 가정된 1.7m 두께의 풍화암층을 통과하여 깊은기초를 연암층에 지지할 경우 일반 및 고강도 강관말뚝은 각각 풍화암층에 설치한 PHC 말뚝 대비 35.7% 및 46.4%, 강관말뚝 대비 26.5% 및 38.8%의 본수가 절감되는 효과가 있는 것으로 나타났다. 푸팅두께가 일정하다고 가정할 경우 풍화암층을 관통하여 연암층에 설치된 일반 및 고강도 강관말뚝은 풍화암층에 설치된 PHC말뚝 대비 각각 12.2% 및 45.4%까지 푸팅의 소요면적을 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 가지고 말뚝시스템의 전체 공사비를 산정한 결과 풍화암에 지지된 PHC말뚝과 비교할 때 연암층에 설치된 일반 강관말뚝의 비용은 12% 높게 산정된 반면, 이를 고강도 강관말뚝으로 대체하였을 경우는 오히려 16% 절감효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 고강도 강관말뚝의 재료비가 상대적으로 높으나 말뚝 본수 및 푸팅면적의 감소로 인한 비용 절감효과가 더 크기 때문이다. 풍화암층 두께를 변화시키며 해석하여 말뚝시스템의 공사비를 비교한 결과 풍화암층 두께가 5m 이하인 조건에서는 PHC말뚝을 풍화암층에 지지하는 것보다 이를 관통하여 연암층에 고강도 강관말뚝을 지지하는 것이 전체 공사비 측면에서 유리한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권5호
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• pp.35-46
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• 2015

본 연구에서는 최근 국내에서 사용이 증가하고 있는 2열 자립식 흙막이 공법에 있어서 안정성에 영향을 미치는 주요 설계인자들을 분석하고 설계기준을 제안하기 위하여 현장적용 결과의 분석 및 3차원 유한차분 해석을 수행하였다. 지반특성에 따른 본 공법의 거동을 분석하기 위하여 사질토가 지배적인 현장과 점성토가 지배적인 2개의 현장에 적용을 수행하였으며, 굴착에 따른 흙막이 벽체의 수평변위 및 휨모멘트를 분석하였다. 3차원 유한차분 모델링 기법의 타당성을 검증하기 위하여 현장적용 결과와 비교 분석을 수행한 결과, 본 연구의 수치해석 모델링 기법은 본 공법의 굴착에 따른 거동을 합리적으로 모사하는 것으로 나타났다. 또한 흙막이 벽체를 구성하는 전열말뚝(엄지말뚝) 및 후열말뚝(억지말뚝)의 간격(S), 전열말뚝과 후열말뚝간의 거리(D), 굴착심도(H) 및 말뚝의 근입깊이(Z) 등, 본 공법의 주요 설계인자들의 영향 정도를 분석하기 위하여 다양한 경우의 3차원 유한차분 모델링 및 해석을 수행하였다. 그 결과, 굴착에 따라 발생하는 흙막이 벽체의 최대 수평변위는 전열말뚝 및 후열말뚝의 간격의 감소, 전열말뚝과 후열말뚝간의 거리의 증가 및 말뚝 근입심도의 증가에 따라 감소하였으며, 이러한 특징은 점성토 조건의 지반보다는 사질토 조건의 지반에서 보다 명확하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2000년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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• pp.120-129
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• 2000

As structure-soil interaction analysis for the seismic analysis of structures requires a nonlinear analysis of a structure-soil system considering the inelastic characteristics of soil layers nonlinear analyses of the foundation-soil system with the horizontal excitation were performed considering the nonlinear soil conditions for the nonlinear seismic analysis of structures. Stiff soil profile of SD and soft soil profile of SE specified in UBC were considered for the soil layers of a foundation and Ramberg-Osgood model was assumed for the nonlinear characteristics of soil layers. Studies on the changes of dynamci stiffnesses and damping rations of surface and embedded foundations depending on foundation size soil layer depth and piles were performed to investigate the effects of the nonlinear soil layer on the horizontal and rotational dynamic stiffnesses and damping ratios of the foundation-soil system According to the study results nonlinear prperties of a soil laryer decreeased horizontal and rotational linear stiffnesses and increased damping ratios largely Effects of foundation size soil layer depth and piles were also significant suggesting the necessity of nonlinear seismic analyses of structures.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제44권5호
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• pp.571-584
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• 2012

Appropriate assessment of lateral capacity of pile foundation is known to be a complex problem involving soil-structure interaction. Having reviewed the available methods in brief, relative paucity of simple and rational technique to evaluate lateral capacity of pile in layered soil is identified. In this context, two efficient approaches for the assessment of lateral capacity of short pile embedded in bi-layer cohesive deposit is developed. It is presumed that the allowable lateral capacity of short pile is generally dictated by the permissible lateral displacement within which pile-soil system may be assumed to be elastic. The applicability of the scheme, depicted through illustration, is believed to be of ample help at least for practical purpose.

• Earthquakes and Structures
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• 제16권4호
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• pp.455-468
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• 2019

The behavior of pile-deck connections of pile-supported marginal wharfs subjected to earthquake loading is of key importance to ensure a good performance of this type of structures. Two precast-pretensioned pile-deck connections used in the construction of pile-supported marginal wharfs were tested under cyclic loading. The first is a connection with simple reinforcement details and light steel ratio developed for use where moderate pile-deck rotation demands are expected in the wharf. The second is specifically developed to sustain the large rotation, shear force and bending moment demands, as required for the shortest piles in a marginal wharf. Data obtained from the test program is used in the paper to calibrate an equivalent plastic hinge length that can be incorporated into nonlinear analysis models of these structures when prestressed pile-deck connections with duct embedded dowels are used.