• 제목/요약/키워드: Pile failure

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모형토조실험을 통한 말뚝지지력의 평가 (Evaluation of Pile Bearing Capacity using Calibration Chamber Test)

  • 이인모;이명환
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1992년도 봄 학술발표회 논문집 깊은 기초의 연구와 실무(RESEARCH AND PRACTICE OF DEEP FOUNDATIONS)
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    • pp.13-40
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    • 1992
  • Static formulae based on limiting equilibrium theories often provide misleading predictions of pile bearing capacity in cohesionless soils due to the incorrect basic assumptions or oversimplification of actual soil conditions. Soil conditions prior to pile driving are significantly changed after pile installation and imposition of high stress levels. Therefore soi1 parameters at failure rather than those obtained at initial conditions should be used in application of static formulae. In this research. model pile test data were analyzed and compared with the predicted values obtained from the various static formulae. The results showed that the proper choice of soil parameters remarkably improve the reliability of static formulae.

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조립토 Piled Raft의 상호작용계수에 관한 연구 (A Study on Interaction Factor of Granular Compaction Piled Raft)

  • 신방웅;채현식;김홍택;강인규;박사원
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.269-276
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    • 2000
  • Granular compaction piled raft systems have been effectively used in soft ground foundation to improve not only settlement but also bearing capacity. In the present study, to examine the behavior characteristics and bulging failure zone on granular compaction piled raft system, carbon rod tests have been performed. The test results are compared with the zone of bulging failure and the effects of pile-pile interaction obtained from the analytical approaches. In addition, parametric studies are peformed with considering pile slenderness ratio, Poisson's ratio and load sharing ratio.

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Bearing capacity at the pile tip embedded in rock depending on the shape factor and the flow

  • Ana S. Alencar;Ruben A. Galindo;Miguel A. Millan
    • Computers and Concrete
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    • 제31권5호
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    • pp.443-455
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    • 2023
  • This is a research analyses on the bearing capacity at a pile tip embedded in rock. The aim is to propose a shape coefficient for an analytical solution and to investigate the influence of the plastic flow law on the problem. For this purpose, the finite difference method is used to analyze the bearing capacity of various types and states of rock masses, assuming the Hoek & Brown failure criterion, by considering both plane strain and an axisymmetric model. Different geometrical configurations were adopted for this analysis. First, the axisymmetric numerical results were compared with those obtained from the plane strain analytical solution. Then the pile shape influence on the bearing capacity was studied. A shape factor is now proposed. Furthermore, an evaluation was done on the influence of the plastic flow law on the pile tip bearing capacity. Associative flow and non-associative flow with null dilatancy were considered, resulting in a proposed correlation. A total of 324 cases were simulated, performing a sensitivity analysis on the results and using the graphic output of vertical displacement and maximum principal stress to understand how the failure mechanism occurs in the numerical model.

장대사면 내 억지말뚝의 억제효과 (현장 Case-Study 중심으로) (Reinforcing Effects of Micro-Piles in a high Cut Slope)

  • 정성윤;김경태;장기태;한희수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.374-381
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    • 2002
  • Several sensor systems are used to estimate the reinforceing effect of pile in hihg cut slopes, and to find a failure zone in slopes effectively. Inclinometer, extensometer and V/W sensor have shown a great potentiality to serve real time health monitoring of the slope structures. They were embedded or attached to the structures, we conducted field tests and test results have shown great solutions for sensor systems of Civil Engineering Smart Structures. This research is to seek for the relationships among the slope movement and the reinforceing effect of pile, and the strain distribution in a active zone by analyzing the data from the in-situ measurement so that the possible failure zone should be well defined based on the relationships. Also, the relationships between temperature and reinforceing effect of pile, and the strain distribution are estimated in this paper.

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Dynamic impedance of a 3×3 pile-group system: Soil plasticity effects

  • Gheddar, Kamal;Sbartai, Badreddine;Messioud, Salah;Dias, Daniel
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제83권3호
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    • pp.377-386
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    • 2022
  • This paper considers dynamic impedance functions and presents a detailed analysis of the soil plasticity influence on the pile-group foundation dynamic response. A three-dimensional finite element model is proposed, and a calculation method considering the time domain is detailed for the nonlinear dynamic impedance functions. The soil mass is modeled as continuum elastoplastic solid using the Mohr-Coulomb shear failure criterion. The piles are modeled as continuum solids and the slab as a structural plate-type element. Quiet boundaries are implemented to avoid wave reflection on the boundaries. The model and method of analysis are validated by comparison with those published on literature. Numerical results are presented in terms of horizontal and vertical nonlinear dynamic impedances as a function of the shear soil parameters (cohesion and internal friction angle), pile spacing ratio and frequencies of the dynamic signal.

최대곡률 방법을 이용한 말뚝의 연직지지력 연구 (A Study on the Vertical Bearing Capacity of Pile using the Maximum Curvature Method)

  • 류정수;김석열
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제11권4호
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    • pp.5-12
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    • 1995
  • 말뚝의 재하시험이 연직지지력을 추정하기 위한 다양한 정보를 제공한다 할지라도 시험 말뚝을 극한하중까지 도달하도록 충분히 재하시킨다는 것은 상당히 어려운 일이며, 이와 같이 파괴시까지 재하하지 못한 말뚝의 연직재하시험의 결과로부터 지지력을 추정하는데 있어서 많은 도해적 방법과 수학적 방법이 시도되었다. 파괴하중을 추정하기 위하여 Southwel 연 이론을 기초로 최대곡률을 이용한 해석적 방법이 필자 등에 의하여 발표된 바 있다. 여기서 파괴하중은 Crowther가 정의한 바와 같이 특정한 기준 을 초과하였을 때의 하중으로 정의하였다. 본 논문은 최대곡률 방법에 의한 허용하중을 결정하기 위하여 Davission의 방법 및 DIN 4014의 허용하중과 비교하여 최대곡률 방법의 안전율을 2.5로 제안하였다. 그 결과 파괴시까지 재하하지 못한 연직재하시험의 결과치로부터 말뚝의 연직지지력을 추정 하는데 있어서 최대곡률 방법에 의한 허용하중의 결정은 타당성이 있는 것으로 판단되었다.

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연직하중을 받는 무리말뚝의 새로운 설계 방법 (New Design Method for Pile Group under Vertical Load)

  • 이수형;정충기
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 기초기술학술발표회
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    • pp.11-29
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    • 2002
  • Current design of pile group is based on the estimation of the overall bearing capacity of a pile group from that of a single pile using a group efficiency. However, the behaviors of a pile group are influenced by various factors such as method of pile installation, pile-soil-pile interaction, cap-soil-pile interaction, etc. Thus it is practically impossible to take into account these factors reasonably with the only group efficiency, In this paper, a new method for the design of pile groups is proposed, where the significant factors affecting the behavior of a pile group are considered separately by adopting several efficiencies. Furthermore, in the proposed method, the load transfer characteristics of piles and the difference of pile behaviors with respect to the pile locations in group can be taken into account. The efficiencies for the method are determined using the settlement failure criterion, which is consistent with the concept of allowable settlement for structures. The efficiencies calculated from the results of existing model tests are presented, and the bearing capacity of a pile group in the other model test is calculated and compared with that from the test result, to verify the validity of the proposed method.

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수평하중이 작용하는 단독말뚝의 배면지반의 저항거동 특성(II) (Behavior of Back Ground of the Laterally Loaded Single Pile (II))

  • 배종순;김지성;김성호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권11호
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    • pp.61-73
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    • 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.

격자배치 성토지지말뚝의 아칭효과에 대한 이론적 연구 (A Theoretical Study on Arching Effect of Embankment Pile Grid)

  • 이승현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.302-309
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    • 2017
  • 이론적 연구를 통하여 말뚝지름과 말뚝설치간격, 성토재의 내부마찰각 그리고 성토고가 성토지지말뚝의 아칭효율에 미치는 영향을 살펴보았다. 성토지지말뚝 상부의 성토체에 발생하는 아치모델에 대하여 아칭효율을 계산함에 있어 아치의 천정부파괴 및 말뚝캡에 작용하는 하중계산을 통한 아칭효율이 같게 되는 임계 상대간격비를 구할 수 있는 식을 제시하였으며 설계에 유용하게 쓰일 것으로 판단된다. 본 연구에서 수행된 계산결과에 따르면 상대간격비가 작은 경우는 말뚝캡에 작용하는 하중을 통해 계산되는 아칭효율이 설계를 지배하게 됨을 알 수 있으며 상대간격비가 커질수록 아치의 천정부파괴에 의한 아칭효율이 설계를 지배함을 알 수 있다. 말뚝중심간 설치간격에 대한 말뚝지름의 비를 나타내는 ${\beta}$값이 커질수록 말뚝 캡에 작용하는 하중에 의해 계산되는 아칭효율이 설계를 지배하게 되는 임계 상대간격비가 작아짐을 알 수 있었는데 ${\beta}$값이 0.5인 경우 임계 상대간격비는 0.35이며 ${\beta}$값이 0.2인 경우 임계 상대간격비는 0.85이었다. 계산결과에 따르면 Rankine 수동토압계수($K_p$)가 클수록 임계 상대간격비는 작아져서 $K_p$가 5인 경우 임계 상대간격비는 0.23이었으며 $K_p$가 2인 경우 임계 상대간격비는 0.85이었다. 말뚝캡이 성토지반에 대해 차지하는 면적비가 9%인 경우 아칭효율은 54%이었으며 성토재의 수동토압계수가 3인 경우 아칭효율은 61%이었는데 두 경우 모두 말뚝캡에 작용하는 하중에 의해 계산되는 아칭효율이 지배하는 상대간격비가 0.5보다 큼을 알 수 있어 실제적인 설계에 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

수치해석을 이용한 강관합성 군말뚝의 보강효과 분석 (Analysis of Reinforcement Effect of Steel-Concrete Composite Group Piles by Numerical Analysis)

  • 김성렬;이시훈;정문경;이주형;곽기석
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.1132-1139
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    • 2010
  • The steel pipe of steel-concrete composite piles increases the pile strength and induces the ductile failure by constraining the deformation of the inner concrete. In this research, the load-movement relations and the reinforcement effect by the outer steel pipe in the steel-concrete composite pile were analyzed by performing three-dimensional numerical analyses, which can simulate the yielding behavior of pile material and the elasto-plastic behavior of soils. The parameters analyzed in the study include three pile materials of steel, concrete and composite, pile diameter, pile distance and loading direction. As the results, the axial capacity of the composite pile was about 73% larger than that of the steel pipe pile and about 14% larger than that of the concrete pile. In addition, the horizontal movement at the pile head of the composite pile was about 51% of that of the steel pile and about 19% of that of the concrete pile.

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