• 한국지반공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.167-185
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• 1999

수평거동의 특성을 파악하기 위하여 일련의 연속된 모형실험을 수행하였다. 본 논문은 균질 및 비균질의 사질토 지반에서 항타 시공된 단일 강성말뚝의 수평거동에 대한 모형실험 결과들을 고찰하였다. 본 연구의 목적은 말뚝의 수평거동 특성에 대한 말뚝 시공상태(Driven & Embedded), 말뚝 근입길이에 대한 하부지반의 두께비(H/L), 그리고 지반반력 계수비의 영향에 관하여 실험 적인 연구를 수행하였다. 모형실험 결과들에 의하면, 수평거동은 비균질 지반에서 항타 에너지에 상당히 의존하고 있다. 즉, H/L=0.75의 경우 항타 에너지가 3배 증가에 의하여 매입말뚝에 대한 수평변위 감소율이 약 2.12배 정도 증가하였다. $E_{h1}/E_{h2}=5.56$인 비균질 지반에서 항타말뚝의 경우 수평변위의 감소에 대한 강성이 큰 상부층의 효과가 매입말뚝에 비하여 상당히 적게 작용하였다. 항타 진동으로 토립자의 재배열 현상으로 말뚝주변 지반 강성이 증가하고 이로 인하여 말뚝의 상대강성이 크게 증가하여 말뚝이 휨성말뚝과 비슷한 거동을 보였으며, 비균질 지반에서 항타 시공에 따른 최대 휨모멘트는 매입말뚝의 100 - 132%정도 크게 나타났다. 본 연구에서는 $y_D/y_E\; 와\; MBM_D/MBM_E$에 대한 수평하중과 H/L의 영향들을 모형실험 결과들로부터 실험식으로 제안하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제61권2호
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• pp.245-253
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• 2017

The increasing lack of good quality soils allowing the development of roadway, motorway, or railway networks, as well as large scale industrial facilities, necessitates the use of reinforcement techniques. Their aim is the improvement of the global performance of compressible soils, both in terms of settlement reduction and increase of the load bearing capacity. Among the various available techniques, the improvement of soils by incorporating vertical stiff piles appears to be a particularly appropriate solution, since it is easy to implement and does not require any substitution of significant soft soil volumes. The technique consists in driving a group of regularly spaced piles through a soft soil layer down to an underlying competent substratum. The surface load being thus transferred to this substratum by means of those reinforcing piles, which illustrates the case of a piled embankment. The differential settlements at the base of the embankment between the soft soil and the stiff piles lead to an "arching effect" in the embankment due to shearing mechanisms. This effect, which can be accentuated by the use of large pile caps, allows partial load transfer onto the pile, as well as surface settlement reduction, thus ensuring that the surface structure works properly. A technique for producing rigid piles has been developed to achieve in a single operation a rigid circular pile associated with a cone shaped head reversed on the place of a rigid circular pile. This technique has been used with success in a pile-supported road near Bourgoin-Jallieu (France). In this article, a numerical study based on this real case is proposed to highlight the functioning mode of this new technique in the case of industrial slabs.

• Earthquakes and Structures
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• 제3권3_4호
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• pp.495-506
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• 2012

An elasto-dynamic model for pile-soil-pile interaction together with a simple plate model is used in this study to assess the effect of flexible foundation slabs on the dynamic response of pile groups. To this end, different pile configurations with various slab thicknessesare considered in two soil media with low and high elastic moduli. The analyses include dynamic impedances and seismic responses of pile-group foundations. The presented results indicate that the stiffness and damping of pile foundations increase with thickness of the foundation slab; however, the results approach those for rigid slab as the slab thickness approaches twice the pile diameter for the cases considered in this study. The results also reveal that pile foundations with flexible slabs may amplify the earthquake motions by as much as 10 percent in the low to intermediate frequency ranges.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.217-224
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• 1999

This Paper shows the results of a series of model tests on the behavior of single rigid Pile, which subjected to lateral load, in non-homogeneous Nak-Dong River sands, consisted of two layers, upper and lower layers. The purpose of the present paper is to investigate the effect of ratio of lower layer thickness to embedded pile length ratio of soil modules of upper to lower layer (E$\sub$h1//E$\sub$h2/) and pile head constraint condition on the characteristics of lateral behavior of single pile. These effects can be quantified only by the results of model tests. As a model test result, in non-homogeneous sand, it shows that the lateral behavior depends upon the ratio of soil modules of upper to lower layer more than other factors. And, in respect of deflection, it was found that the reduction ratio of deflection by pile head fixity is the value of 0.5 and 0.6 for E$\sub$h1//E$\sub$h2/=0.18 and E$\sub$h1//E$\sub$h2/=5.56, respectively. The critical thickness of lower layer on the change of deflection is about 25 - 50% of pile embedded length. Also, in respect of maximum bending moment it was found that the reduction ratio of maximum bending moment by pile head fixity is the value of 0.55 and 0.7 for E$\sub$h1//E$\sub$h2/=0.18 and E$\sub$h1//E$\sub$h2/=5.56, respectively.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.79-90
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• 2007

모래지반에 대하여 계측기를 부착한 강널말뚝을 진동항타하고 항타과정을 통해서 계측된 자료를 분석하여 진동항타시 강널말뚝의 진동항타거동을 살펴보았다. 특히, 강널말뚝에 대한 진동항타시 말뚝에 작용하는 응력, 이론적인 항타력과 실제 말뚝에 전달되는 힘의 차이를 반영하는 효율계수, 강널말뚝의 강체거동 여부, 지반의 동적 저항특성, 강널말뚝의 관입특성 등을 분석하였다. 강널말뚝의 진동관입시 말뚝은 거의 강체로 거동하였으며 말뚝머리부에 작용하는 응력의 최대값은 재료의 인장강도보다 상당히 작았다. 진동관입중 실제 말뚝머리부에 전달되는 최대하중은 이론식에 의해 계산된 값의 72% 정도였다. 가속도-시간이력곡선으로부터 4개의 관입깊이에 대해 유도된 변위-시간이력곡선에서의 변위진폭값은 진동기 공운전시의 진폭값의 약 16$\sim$75% 정도인 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제10권5호
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• pp.577-598
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• 2016

This paper presents a numerical study of pile force distribution in a pile group foundation subjected to vertical load and large moment. The physical modeling of a pile foundation for a wind turbine is analyzed using 3D finite element software, PLAXIS 3D. The soil profile consists of several clay layers, which are modeled as Mohr-Coulomb material in an undrained condition. The piles in the pile group foundation are modeled as special elements called embedded pile elements. To model the problem of a pile group foundation, a small gap is created between the pile cap and underlying soil. The pile cap is modeled as a rigid plate element connected to each pile by a hinge. As a result, applied vertical load and large moment are transferred only to piles without any load sharing to underlying soil. Results of the study focus on pile load distribution for the square shape of a pile group foundation. Mathematical expression is proposed to describe pile force distribution for the cases of vertical load and large moment and purely vertical load.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권6A호
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• pp.651-659
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• 2009

본 연구는 일체식 교대 교량의 파일-교대 연결부의 거동에 관한 것이다. 본 연구에서는 일체식 교대 교량 연결부의 강체거동을 위하여 교대에 매입된 파일(H형강)에 관통철근을 배치한 형태, 스터드 전단연결재를 설치한 형태의 두 가지의 파일-교대 연결부를 제안하였다. 제안된 파일-교대 연결부의 거동 평가를 위하여 제안된 연결부가 설치된 파일-교대 축소모형 시험체와 일체식 교량 설계지침에서 제시한 연결부가 설치된 파일-교대 축소모형 시험체를 제작하여 하중재하시험을 수행하였다. 하중재하시험 결과, 모든 시험체에서 탄성영역 내의 초기강성은 일반적인 일체식 교대 교량에 적용이 가능할 정도로 나타났다. 그러나 항복 이후 강성과 하중저항 성능, 균열진전양상, 회전 강성 및 지압강도 측면에서 비교한 결과, 본 연구에서 제안한 파일-교대 연결부 방식이 일체식 교대교량의 파일 연결부의 강체거동에 더욱 효과적인 것으로 평가되었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.55-62
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• 2003

This study considered the effect of scour depth on the behaviour of pile foundation of bridge structure under seismic excitation. The numerical model was composed of the superstructure, pile foundation and soil. The superstructure and pile was modeled by beam elements and soil was by spring elements. The pile head and concrete footing was considered as hinge and rigid connected situation, respectively. A toro-gap element was used to model the expansion joint of superstructure. Nonlinear dynamic analysis was carried out on the constructed model. It was acknowledged that the steel pile become to yield after the scour depth reached about 2.0m.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2505-2510
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• 2013

점토지반에서 횡방향하중을 받는 불균질말뚝과 균질말뚝의 거동에 영향을 미치는 인자를 파악하고 개발된 해석기법을 적용하여 매개변수 연구를 수행하였다. 매개변수연구에서 고려한 2개의 균질말뚝에 있어 말뚝 근입깊이에 따른 매개변수는 휨강성이 클수록 크게 계산되었다. 불균질말뚝에 대한 매개변수는 재료경계점에서 멀어짐에 따라 동일한 휨강성을 갖는 균질말뚝의 매개변수에 수렴하였다. 균질말뚝과 유사한 하중지지능력을 발휘할 수 있도록 하는 적절한 불균질말뚝의 상부길이를 결정하기 위해서는 균질말뚝과 불균질말뚝의 매개변수 변화양상과 해석을 통해 얻는 횡방향변위 및 부재력 등을 종합적으로 비교해야 한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권4호
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• pp.333-343
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• 2020

Preventing or reducing the damage impact of lateral soil movements on piled foundations is highly dependent on understanding the behavior of passive piles. For this reason, a detailed experimental study is carried out, aimed to examine the influence of soil density, the depth of moving layer and pile spacing on the behavior of a 2×2 free-standing pile group subjected to a uniform profile of lateral soil movement. Results from 8 model tests comprise bending moment, shear force, soil reaction and deformations measured along the pile shaft using strain gauges and others probing tools were performed. It is found that soil density and the depth of moving layer have an opposite impact regarding the ultimate response of piles. A pile group embedded in dense sand requires less soil displacement to reach the ultimate soil reaction compared to those embedded in medium and loose sands. On the other hand, the larger the moving depth, the larger amount of lateral soil movement needs to develop the pile group its ultimate deformations. Furthermore, the group factor and the effect of pile spacing were highly related to the soil-structure interaction resulted from the transferring process of forces between pile rows with the existing of the rigid pile cap.