• 한국지반공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.5-16
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• 2018

본 연구에서는 수평하중을 받는 연직 및 경사말뚝에 대하여 실내 대형 모형실험을 수행하여 무리말뚝의 배열방법과 경사각도에 따른 무리말뚝의 수평지지력 특성을 파악하였다. 또한 말뚝직경(D), 말뚝의 중심간격, 말뚝길이, 지반면 상부 말뚝돌출길이, 상재하중 등을 변화시켜 무리말뚝의 거동에 미치는 영향을 파악하였다. 이러한 실험 결과로부터 수평하중을 받는 $2{\times}2$ 배열 무리말뚝의 경우, 말뚝을 수직으로 시공하는 것보다 양쪽으로 경사지게 시공하는 것이 더 유리한 것으로 나타났다. 그리고 무리말뚝에서 수평지지력에 미치는 요소에 대한 실험 결과, 무리말뚝에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 말뚝길이인 것으로 나타났다. 근입깊이비(L/D)가 26.5에서 36.5로 커지면, 수평지지력이 3~4배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 말뚝 중심간격, 말뚝돌출길이 및 상재하중은 무리말뚝의 수평지지력에 큰 영향을 미치는 못하는 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권4호
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• pp.449-461
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• 2018

The load sharing ratio (${\alpha}_{pr}$) of piles is one of the most common problems in the preliminary design of piled raft foundations. A series of 3D numerical analysis are conducted so that special attentions are given to load sharing characteristics under varying conditions, such as pile configuration, pile diameter, pile length, raft thickness, and settlement level. Based on the 3D FE analysis, influencing factors on load sharing behavior of piled raft are investigated. As a result, it is shown that the load sharing ratio of piled raft decreases with increasing settlement level. The load sharing ratio is not only highly dependent on the system geometries of the foundation but also on the settlement level. Based on the results of parametric studies, the load sharing ratio is proposed as a function of the various influencing factors. In addition, the parametric analyses suggest that the load sharing ratios to minimize the differential settlement of piled raft are ranging from 15 to 48% for friction pile and from 15 to 54% for end-bearing pile. The recommendations can provide a basis for an optimum design that would be applicable to piled rafts taking into account the load sharing characteristics.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.944-955
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• 2009

In this thesis the model tests were performed to the pull-out characteristics of a suction pile subjected to a pull-out in sands. For this model tests, three different soil conditions ($D_r$=45, 65, 82%), three pile diameters (D=100, 150, 200mm) and three pile lengths (L=100, 150, 200mm), were changed. And the experimental results were also compared with those by the theoretical methods. The results by the experimental and theoretical analysis are as follows. The ultimate pull-out resistances increased as the relative density of sands, pile diameter, length and the ratio of pile length to diameter increased. The ultimate pull-out resistance by Meyerhof method(1973) overestimated that by the model test, but the results using the soil-pile friction angle suggested by Aas(1966) in the Meyerhof(1973) method were in good agreement with the experimental results.

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권1호
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• pp.79-91
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• 2019

Renewed interest in the long-term pile foundations has been driven by the increase in offshore wind turbine installation to generate renewable energy. A monopile subjected to repetitive loads experiences an evolution of displacements, pile rotation, and stress redistribution along the embedded portion of the pile. However, it is not fully understood how the embedded pile interacts with the surrounding soil elements based on different pile geometries. This study investigates the long-term soil response around offshore monopiles using finite element method. The semi-empirical numerical approach is adopted to account for the fundamental features of volumetric strain (terminal void ratio) and shear strain (shakedown and ratcheting), the strain accumulation rate, and stress obliquity. The model is tested with different strain boundary conditions and stress obliquity by relaxing four model parameters. The parametric study includes pile diameter, embedded length, and moment arm distance from the surface. Numerical results indicate that different pile geometries produce a distinct evolution of lateral displacement and stress. In particular, the repetitive lateral load increases the global lateral load resistance. Further analysis provides insight into the propagation of the shear localization from the pile tip to the ground surface.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.45-53
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• 2017

토압분리형 일체식 교대 교량은 일체식 교대 교량의 문제점을 개선하고자 Nam et al.(2016)에 의해 개발되었다. 본 연구에서는 IPM Bridge의 파일벤트의 돌출높이(H), 근입심도(L) 및 지반의 조건에 대한 매개변수 특성을 검토하기 위해 p-y 해석을 수행하였다. 그 결과, IPM Bridge의 파일벤트 두부는 상부구조와 일체화되어 최대 휨모멘트가 발생되었다. 해석에 사용된 지반조건에 따르면, 지중의 사질토와 풍화토의 경계면에서 최대 전단력이 발생되었다. 파일벤트의 최대 부재력과 비지지길이는 돌출높이와 근입심도의 비(L/H)가 1.0일 때 수렴되었으며, 파일벤트의 돌출높이보다 근입심도가 작을 경우에는 부재력이 과다하게 발생된다. p-y 해석 결과, 횡 방향 변위는 파일벤트의 근입깊이가 커질수록 뚜렷한 변곡점을 나타내었으며, 근입깊이가 작아질수록 완만한 곡선이 되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권2호
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• pp.183-192
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• 2022

Piled raft foundations are widely used and effective in supporting high-rise buildings around the world. In this study, a piled raft system was numerically simulated using PLAXIS 3D. The settlement comparison results between the actual building measurements and the three-dimensional (3D) numerical analysis, were in good agreement, indicating the usefulness of this approach for the evaluation of the feasibility of using a piled raft foundation in Ho Chi Minh City subsoil. The effects were investigated of the number of piles based on pile spacing, pile length, raft embedment on the settlement, load sharing, bending moments, and the shear force of the piled raft foundation in Ho Chi Minh City subsoil. The results indicated that with an increased number of piles, increased pile length, and embedding raft depth, the total and differential settlement decreased. The optimal design consisted of pile numbers of 60-70, corresponding to pile spacings is 5.5-6 times the pile diameter (D_p), in conjunction with a pile length-to-pile diameter ratio of 30. Furthermore, load sharing by the raft, by locating it in the second layer of stiff clay, could achieve 66% of the building load. The proposed model of piled raft foundations could reduce the total foundation cost by 49.61% compared to the conventional design. This research can assist practicing engineers in selecting pile and raft parameters in the design of piled raft foundations to produce an economical design for high-rise buildings in Ho Chi Minh City, Viet Nam, and around the world.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.181-188
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• 2014

이 연구에서는 기존의 가상고정점 모델을 통한 단일 현장타설말뚝 설계를 보완하고자, 등가 지반면 스프링 모델을 바탕으로 한 기둥과 말뚝의 상호작용을 고려한 해석법을 제시하였으며, 이를 토대로 주요 영향인자에 따라 말뚝의 최소철근비 적용성을 분석하였다. 나아가, 기둥과 말뚝 조건을 고려하여 말뚝에 철근비별 적용 가능한 한계깊이를 제안하였다. 이 연구 결과, 기둥-말뚝의 상호작용을 고려한 해석은 가상고정점 모델 해석에서 전체 모델링 해석으로 넘어가는 중간단계의 비교적 정확하고 경제적인 설계법임을 알 수 있었으며, 이 해석법을 통해 최소철근비 적용성을 평가한 결과, 말뚝의 최대 휨모멘트는 말뚝재료의 균열모멘트 이내에서 모두 발생하는 것으로 나타나 말뚝에는 최소철근비(0.4%)를 적용하여도 만족하는 것을 알 수 있었다. 이를 토대로, 현장사례를 통해 철근비별 적용 가능한 한계깊이($L_{As=x%}$)를 제안하였으며, 정규화된 철근비별 적용 가능한 한계깊이 ($L_{As=x%}/L_P$)는 정규화된 말뚝길이($L_P/D_P$)에 따라 선형적으로 감소하여 일정한 값에서 수렴함을 알 수 있었다.

• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.45-51
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• 2003

복합기초의 한 형식인 소일시멘트 말뚝의 거동 특성을 컴퓨터 해석을 통하여 연구하였다. 연직하중을 받는 소일시멘트말뚝의 거동 특성을 ABAQUS라는 상용 프로그램을 사용하여 조사하였으며 해석조건은 지반물성치, 말뚝의 길이, 치환율, 강성비, 하중 조건 등을 달리하여 실시하였다. 해석 결과는 하중의 전이 및 침하특성 뿐만 아니라 효과적인 말뚝길이와 말뚝 및 지반의 하중 분배에 관하여서도 유용하게 쓰일 수 있음이 판명되었다. 또한 복합기초를 설계할 때 강성비, 치환율이 설계에 가장 큰 영향을 미치는 인자로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.5-15
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• 2017

주면마찰력은 매입말뚝에서 가장 큰 영향 요소이다. 특히 시멘트풀과 지반 사이의 인터페이스 거동에 있어 가장 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 시멘트 풀 영향을 고려하여 단독말뚝에 대한 현장축소모형말뚝 재하시험을 수행하였다. 시험말뚝은 상사비를 고려하여 길이 1.3m 지름 0.067m로 선정하였으며, 굴착공경은 150, 125, 90, 86, 74mm, 시멘트풀 물/시멘트비는 90, 70, 60%로 급속재하시험을 수행하였다. 분석 결과 굴착공경이 증가할수록 지지력 증가를 확인하였다. 또한, 물/시멘트비가 부배합일수록 지지력이 증가하는 것을 확인하였다. 상사비를 고려한 축소모형시험결과, 굴착 공경은 말뚝지름(0.508mm 기준)보다 대략 0.1~0.4D(50~200mm) 크게 시공하는 것이 적합하다. 그리고 시멘트풀 물/시멘트비는 본 연구 결과와 품질관리 등을 고려하였을 때, 70% 정도가 적절하다.