• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.463-468
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• 2003

This paper studied the effects of inclination of piles on pile behaviors. The following are the conclusions of this study. (1) When all the piles are inclined to a same direction, the piles reaction, maximum moment and horizontal displacement of footing increase as the angle of inclination increases. (2) When the piles of each opposite side are inclined symmetrically, the vertical reaction either increases or decreases in proportion to the angle of inclination. In this case, the vertical reaction of inclined piles decreases but the vertical reaction of non-Inclined piles increases.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.49-55
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• 2003

본 연구에서는 연직말뚝과 경사말뚝에 대하여 수행한 압력토조 모형실험을 통하여 경사말뚝의 연직하중과 침하량 관계로부터 경사각도에 따른 압축지지력의 증가양상을 분석하였다. 실트질 모래로 형성된 상대밀도 50%의 포화지반에 경사각 0$^\circ$, 5$^\circ$, $10^\circ$, 15$^\circ$, 20$^\circ$의 모형 개단강관말뚝을 항타 관입하였으며, 압력토조내의 구속압력을 35, 70, 그리고 120 kPa로 변화시키면서 재하실험을 수행하였다. 연직 압축지지력은 경사각도가 커짐에 따라 증가하였으며 분석방법에 따라 증가율에는 다소의 차이가 수반되었으나 경사각 5$^\circ$, $10^\circ$, 15$^\circ$인 경우 지지력 증가율은 각각 111, 121, 127 ~ 140 % 정도를 나타내었다. 경사각이 20$^\circ$ 이상인 경우에는 말뚝 두부의 전도로 인하여 모형실험의 수행이 곤란하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권4호
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• pp.305-317
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• 2011

본 연구는 기존 모형말뚝에 인접하여 터널을 굴착하는 경우 발생하는 모형말뚝에 대한 거동연구로 이를 규명하기 위해 모형실험과 수치해석을 수행하였다. 해석 결과, 모형터널의 굴착 정도인 지반손실에 따라 수직하중을 받고 있던 모형 말뚝에 수직 및 수평변위가 동시에 발생하였으며, 이로 인해 모형말뚝이 기울어지는 현상이 발생하였다. 이러한 모형말뚝의 기울기 정도는 터널굴착으로 인한 지반손실, 터널중심으로부터 말뚝 선단부까지의 이격거리와 말뚝 선단부의 지지층 조건에 따라 크게 영향을 받는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 도심지 터널굴착을 계획함에 있어 인접한 기존 말뚝의 위치에 따른 지반거동뿐만 아니라 말뚝 자체의 거동도 반드시 분석하여 상부구조물의 손상을 최소화해야 한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권4호
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• pp.437-447
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• 2023

Inclined piles are commonly used in civil engineering constructions where significant lateral resistance is required. Many researchers proved their positive performance on the seismic behavior of the supported structure and the piles themselves. However, most of these numerical studies were done within the framework of linear elastic or elastoplastic soil behavior, neglecting therefore the soil non-linearity at low and moderate soil strains which is questionable and could be misleading in dynamic analysis. The main objective of this study is to examine the influence of the pile inclination on the seismic performance of the soil-pile-structure system when both the linear elastic and the nonlinear soil models are employed. Based on the comparative responses, the adequacy of the soil's linear elastic behavior will be therefore evaluated. The analysis is conducted by generating a three-dimensional finite difference model, where a full interaction between the soil, structure, and inclined piles is considered. The numerical survey proved that the pile inclination can have a significant impact on the internal forces generated by seismic activity, specifically on the bending moment and shear forces. The main disadvantages of using inclined piles in this system are the bending forces at the head and pile-to-head connection. It is crucial to account for soil nonlinearity to accurately assess the seismic response of the soil-pile-structure system.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권11호
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• pp.27-37
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• 2011

모래지반에서 석션파일의 최대인발저항력 산정을 위한 일련의 원심모형실험이 수행되었다. 최대인발저항력 산정을 위한 실험인자인 석션파일의 인발각과 인발작용점의 위치에 대하여 실험을 수행하였다. 인발작용점의 경우 75%에서 최대인발저항력이 관찰되었다. 모든 경사각에 대하여 전체파일 높이에서 50%에서 75%사이에 석션파일의 회전각이 변함을 알 수 있었다. 인발각이 증가함에 따라 최대 인발저항력 발생 시까지의 변위가 점점 작아짐을 알 수 있었다. 석션파일의 형상중심의 수직변위를 최대인발저항력이 작용한 시점에서 관찰한 결과 모두 지표 쪽으로 이동한 것을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권6호
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• pp.5-16
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• 1998

모래지반에서 모형강널말뚝의 수직하중에 대한 거동을 알아보기 위하여 말뚝단면적이 동일하고 플랜지의 개구정도가 각기 다른 5개의 모형말뚝을 제작하였으며, 각 말뚝에 대해 상대밀도, 하중작용방향(압축, 인발)을 달리하여 토조내에서 실내 모형말뚝시험을 수행하였다. 동일한 말뚝에 대해 인발하중을 받는 경우보다 압축하중을 받는 경우가 극한지지력에 있어 100%가량 크며, 상대밀도가 조밀할수록 그 차이는 더욱 증가하였다. 인발재하시험에서 극한지지력과 극한상태의 침하량은 상대밀도가 증가함에 따라 증가하였으며, 동일한 지반조건하에서 개구정도의 변화에 따른 극한지지력과 침하량은 일정한 범위내에 존재하였다. 압축하중조건하에서 극한지지력은 개구정도가 30$^{\circ}$이내에 있을 경우 가장 크게 나타났으며, 상대밀도가 커질수록 이러한 경향이 뚜렷하게 나타났다. 단면의 변화에 따른 극한하중 변화는 하중분포의 해석결과 부분폐색효과에 기인된 것으로 생각된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제38권2호
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• pp.139-155
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• 2024

The piled raft foundations are subjected to lateral loading under the action of wind and earthquake loads. Their bearing behavior and flexural responses under these loadings are of prime concern for researchers and practitioners. The insufficient experimental studies on piled rafts subjected to lateral loading lead to a limited understanding of this foundation system. Lateral load sharing between pile and raft in a laterally loaded piled raft is scarce in literature. In the present study, lateral load-displacement, load sharing, bending moment distribution, and raft inclinations of the piled raft foundations have been discussed through an instrumented scaled down model test in 1 g condition. The contribution of raft in a laterally loaded piled raft has been evaluated from the responses of pile group and piled raft foundations attributing a variety of influential system parameters such as pile spacing, slenderness ratio, group area ratio, and raft embedment. The study shows that the raft contributes 28-49% to the overall lateral capacity of the piled raft foundation. The results show that the front pile experiences 20-66% higher bending moments in comparison to the back pile under different conditions in the pile group and piled raft. The piles in the piled raft exhibit lower bending moments in the range of 45-50% as compared to piles in the pile group. The raft inclination in the piled raft is 30-70% less as compared to the pile group foundation. The lateral load-displacement and bending moment distribution in piles of the single pile, pile group, and piled raft has been presented to compare their bearing behavior and flexural responses subjected to lateral loading conditions. This study provides substantial technical aid for the understanding of piled rafts in onshore and offshore structures to withstand lateral loadings, such as those induced by wind and earthquake loads.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권11호
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• pp.39-51
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• 2009

본 연구는 지반변형을 일으키는 경사모래지반에 매설된 사각형 수동열말뚝의 모형실험에 대한 것이다. 실험은 지반의 경사각을 조절하여 지반파괴를 유도 하였고, 말뚝의 형상, 위치, 간격을 달리하여 말뚝 거동을 측정하였다. 그 결과 수동말뚝에 작용하는 토압과 수평저항력 그리고 지반변형억제 효과를 확인하였다. 전면 폭이 넓은 B-type 말뚝이 측면 폭이 넓은 H-type 말뚝보다 지반변형억제 효과가 크게 나타났다. 사면경사에 따른 수평저항력 그래프를 이용하여 사면의 파괴각, 말뚝과 지반의 분담력을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권8호
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• pp.59-66
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• 2004

본 연구에서는 연직말뚝과 경사말뚝에 대하여 모형실험과 수치해석을 실시하여 경사말뚝의 거동 특성을 분석하였다. 상대밀도 79%인 모래지반에 경사각도 0$^{\circ}$, $10^{\circ}$, 20$^{\circ}$, 30$^{\circ}$의 강관말뚝을 항타 관입하여 하중재하실험을 실시하였고, 상용 유한요소 프로그램인 PENTAGON 3D를 이용하여 수치해석을 수행하였다. 모형실험에 의한 경사말뚝의 축방향 지지 력은 경사각도가 $10^{\circ}$, 20$^{\circ}$, 30$^{\circ}$에서 연직말뚝에 비하여 111, 95, 81%로 나타났고, 수치해석의 결과도 다소 차이는 있지만 비슷하게 나타났다. 그러나 Petrasovits & Award의 결과는 경사각 $10^{\circ}$에서 모형실험 결과와 유사하지만, 경사각 20$^{\circ}$와 30$^{\circ}$에서는 모형실험결과를 과대평가하였다. 경사각도에 따른 주면마찰력과 선단하중은 모형실험과 수치해석 모두 $10^{\circ}$경사에서 최대값을 나타낸 후, 경사각도가 증가함에 따라 감소하였고, 전체하중에서 주면마찰력과 선단하중의 구성비율은 경사각도에 관계없이 거의 비슷하게 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.79-87
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• 1989

본(本) 연구(硏究)는 앵커의 경사도(傾斜度)가 널말뚝의 거동(擧動)에 미치는 영향(影響)을 모형실험(模型實驗)의 결과(結果)로부터 분석(分析)한 것이다. 앵커 경사(傾斜)의 증가(增加)는 널말둑의 수직(垂直) 수평변위(水平變位), 앵커의 하중손실(荷重損失) 및 유지(維持)된 모래의 침하량(沈下量)에 크게 영향(影響)을 미치지만, 휨 모멘트의 크기에는 영향(影響)이 적은 것으로 나타났다. 또한 널말뚝의 수직침하(垂直沈下)에 대한 부마찰력(負摩擦力)은 말뚝 길이의 0.71~0.80배(倍)인 굴착(掘鑿) 깊이에서의 강복점(降伏點)을 가진다. 굴착(掘鑿)으로 인한 토압(土壓) 재분포(再分布)는 soil arching 현상을 고려해야 하고, 토압(土壓)이 0인 지점(支點)은 기존의 자유단지설계방법(自由端支設計方法)에 의한 위치(位置)보다 약 20% 상부(上部)에 있고, 활동면(滑動面)과 최대주응력면(最大主應力面)이 이루는 각(角) $45^{\circ}+{\phi}/2$ 보다 크다는 것을 확인하였다.