• 제목/요약/키워드: Ultimate soil resistance

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양단정착형 쏘일네일링의 인발특성 (Pullout Characteristics of End Fixed Nails)

  • 이봉직;김조순;이종규
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.5-11
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    • 2007
  • 양단정착형 네일의 인발력을 평가하기 위하여 여러 조건에 대한 현장실험을 실시하였다. 현장인발시험은 연암, 풍화암 및 토사지반를 대상으로 인발력, 변위 및 그라우트와 네일의 마찰력 등을 측정하였으며, 이의 결과를 동일 조건에서 실시된 일반네일의 시험결과와 비교하였다. 시험결과 한계인발력은 양단정착형네일이 일반네일에 비하여 토사지반에서는 2배 이상, 풍화암에서는 약 1.6배 큰 것으로 분석되었으며, 단위길이당 주면마찰력도 양단정착형네일이 일반네일에 비하여 약 1.8~3배정도 증대되는 효과가 있는 것으로 분석되었다. 또한, 네일종류에 따른 하중전이특성 분석결과 양단정착형네일의 경우에는 변위는 작고, 네일 전 길이에 걸쳐 하중을 균등하게 부담함을 알 수 있다.

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Bentonite에 근입된 앵커의 Creep 특성 (Creep of Plate Anchors Embedded in Bentonite)

  • 신방웅;이준대;신진환;이봉직
    • 한국안전학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.3-8
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    • 1995
  • Anchors find their use in providing tie-back resistance for submerged footings, transmission towers, tunnels and ocean structures. Laboratory model teats were performed for the short-term net ultimate uplift capacity of a circular anchors with respect to various embedment depths and moisture content in saturated bentonite. The tests have been conducted with the anchor at two different moisture contents. Based an the model test results, empirical relationships between the net load, rate of strain, and time have been developed. Test results are as follows. 1) In creep tests for load versus ultimate uplift capacity, the displacement of plate anchors rapidly increases during the primary stage but thereafter becomes constant over a period of time. 2) Displacement increased with the increase of the sustain load and embedded ratio in soil. 3) If the load is less than or equal to 75% of the short-term ultimate uplift capacity, a complete pullout does not occur due to creep.

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사질토지반에서 수평인발하중을 받는 석션말뚝에 관한 연구 (A Study on Behavior of Horizontal Pull-out Loaded suction pile in Sands)

  • 김진복;박종운;진홍민;권오균
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.1120-1131
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    • 2010
  • In this thesis the model tests were performed to the horizontal pull-out characteristics of a suction pile subjected to a pull in sands. For this model tests, soil conditions ($D_r$=65), three pile diameters (D=100, 150, 200mm) and five loading points (h/L=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1) 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 horizontal pull-out resistance by the model test increased as the loading point (h/L) moved downwards from the pile top, and the maximum value reached at the h/L=0.75. The theoretical ultimate horizontal pull-out resistance by Broms(1964) and Hong(1984) agreed well with that by the model test at h/L=0 and 0.25, but their results overestimated the experimental result at lower part of pile and the differences between the theoretical and experimental results were of great. While the horizontal loading applied at the upper part of pile, the pile moved to the horizontal direction with rotating clockwise. As the loading point moved downwards from the pile top, the rotating angle of pile was smaller.

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Nonlinear response of the pile group foundation for lateral loads using pushover analysis

  • Zhang, Yongliang;Chen, Xingchong;Zhang, Xiyin;Ding, Mingbo;Wang, Yi;Liu, Zhengnan
    • Earthquakes and Structures
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    • 제19권4호
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    • pp.273-286
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    • 2020
  • The pile group foundation is widely used for gravity pier of high-speed railway bridges in China. If a moderate or strong earthquake occurs, the pile-surrounding soil will exhibit obvious nonlinearity and significant pile group effect. In this study, an improved pushover analysis model for the pile group foundation with consideration of pile group effect is presented and validated by the quasi-static test. The improved model uses simplified springs to simulate the soil lateral resistance, side friction and tip resistance. PM (axial load-bending moment) plastic hinge model is introduced to simulate the impact of the axial force changing of pile group on their elastic-plastic characteristics. The pile group effect is considered in stress-stain relations of the lateral soil resistance with a reduction factor. The influence factors on nonlinear characteristics and plastic hinge distribution of the pile group foundation are discussed, including the pier height, longitudinal reinforcement ratio and stirrup ratio of the pile, and soil mechanical parameters. Furthermore, the displacement ductility factor, resistance increase factor and yielding stiffness ratio are provided to evaluate the seismic performance of soil-pile system. A case study for the pile group foundation of a railway simply supported beam bridge with a 32 m-span is conducted by numerical analysis. It is shown that the ultimate lateral force of pile group is not determined by the yielding force of the single one in these piles. Therefore, the pile group effect is essential for the seismic performance evaluation of the railway bridge with pile group foundation.

유한요소해석을 통한 암반에 근입된 현장타설말뚝의 하중전이거동 분석 (FE Analysis of Rock-Socketed Drilled Shafts Using Load Transfer Method)

  • 설훈일;정상섬;김영호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권12호
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    • pp.33-40
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    • 2008
  • 본 연구에서는 유한요소해석을 이용하여 암반에 근입된 현장타설말뚝의 말뚝-지반 상호작용즉, 지반의 연속성을 고려한 하중전이해석을 수행하였다. 이를 위하여 주면 하중전이함수를 사용자 정의의 경계면 모델(FRIC)로 구현하여 말뚝지반의 미끄러짐 거동과 하중전이 거동을 모델링 하였다. 본 연구결과, 주면마찰력에 의해 발생되는 선단침하량으로 대변되는 지반 연속성 영향은 주면마찰력이 극한상태로 도달할 때까지 증가함을 알 수 있었으며, 말뚝직경과 암반계수의 비(D/$E_{mass}$), 전체하중에서 주면마찰력의 비($R_s$/Q)에 영향을 받는 것으로 나타났다. 현장재하시험 사례와의 비교분석 결과, FRIC을 이용한 유한요소해석방법은 말뚝의 하중전이 거동과 말뚝-지반 상호작용 효과(coupling effect)를 적절히 나타낼 수 있었으며, 말뚝의 거동을 예측하는데 크게 개선되었음을 확인하였다.

해저면의 수직 지진 진동에 의해 유발된 해진에 대한 해상 개단 강관 말뚝 기초의 거동 (Response of Open-ended Pipe Pile Foundation at Offshore Sites to Seaquake Induced by the Vertical Seismic Excitation of the Seafloor)

  • 최용규;남문석
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.11-21
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    • 1998
  • 해상에 설치된 기초말뚝의 경우 지진의 3가지 성분 즉, 지반의 수평운도, 지반의 연직진동에 의해 발생된 상부구조물과의 피드백 (feedback)에 의한 말뚝의 연직진동, 그리고 지반의 연직진동에 의해 유발된 해진(seaquake)의 진동이 말뚝 기초의 거동에 영향을 미친다. 본 연구에서는 유발된 해진의 진동을 해저면에서 유사화된 sine 정현파 형상의 동수압으로 모델링하였다. 해진(seaquake) 작용중 약 220m 이상의 심해에 설치된 개단 말뚝의 지지력은, 지반내에 유발된 과도한 과잉 간극수압으로 인하여, 심각하게 저감도었으며, 관내토 폐쇄력도 80% 이상 감소되었다. 해진중 관내토 선단 하부에서 발생된 과도한 과잉 간극수압으로 인하여 관내토내에 과도한 상향의 침투력이 유발되어 관내토 폐색이 손상되었다. 약 220m 이하의 천해에 설치된 개단말뚝의 지지력은 해진에 의해 약 10% 감소하였으며, 관내토의 폐쇄력은 5%이하만큼 감소하였다.

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Soil Nail로 보강된 현장타설말뚝의 하중전이 분석 (Load Transfer Analysis of Drilled Shafts Reinforced by Soil Nails)

  • 정상섬;함홍규;이대수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.37-47
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    • 2004
  • 본 연구에서는 암반에 근입된 현장타설말뚝의 지지력을 높이기 위해 말뚝 주면에 soil nail을 정착한 타설말뚝의 축하중 해석을 수행하여 그 거동을 파악하였으며, soil nail의 유ㆍ무에 따른 보강효과를 분석하였다. 이를 위해 Beam-Column모델을 이용하여 현장타설말뚝과 지반을 모델링하고 하중전이곡선을 사용하여 말뚝지반의 상호작용을 고려하였다. 무보강 말뚝의 경우, 서해대교 현장재하시험결과 및 범용 프로그램인 Shaft 4.0의 해석결과와 비교ㆍ분석을 수행하였다. 보강형 말뚝의 경우에는 말뚝이 타설되는 지반을 [사질토+풍화암], [사질토+연암], [사질토+경암]으로 나누어 지반조건에 따른 soil nail의 보강효과를 파악하였다. 본 해석결과와 현장 실측치, SHAFT 4.0의 해석결과를 분석한 결과 제안된 주면하중전이함수 중 사질토에서는 Vijayvergiya의 함수, 암반에서는 O'Neill-Hassan의 함수가 암반에 근입된 현장타설말뚝의 거동을 비교적 적절히 예측함을 알 수 있었다. 이를 토대로 예측한 보강형 현장타설말뚝의 보강효과는 soil nail까지 하중전이가 나타나는 풍화암층에서 가장 크고, 암질이 양호한 연암과 경암층에서는 그 효과가 그다지 크지 않음을 알 수 있었다.

해성점토의 강도특성에 대한 불확실성 분석 (Uncertainy Analysis of Shear Strength Characteristics of Marine Soils)

  • 이강운;채영수;윤길림;백세환
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.215-222
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    • 2001
  • Uncertainty study of shear strength characteristics of the marine clays was carried out based ell In-situ tests and laboratory tests on tile south-east coastal region of the Korean peninsula. Theoretical analyses were studied using both tile spherical cavity expansion theory in finite soil mass and the strain path method to determine tile cone factor using the undrained shear strengths obtained by in-situ tests, and the empirical methods in accordance with the ultimate resistance theory were also discussed. Analysis show that the empirical methods suggest more reasonable value than that of theoretical methods in terms of comparing the cone factor estimated using linear regression and frequency distribution analyses. The cone factors obtained by the empirical methods are 18, 15, and 6 respectively, from the results of total cone resistance, effective cone resistance, and excess porewater cone resistance method, and the estimated were similar to those of previous researcher's.

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쇄석다짐말뚝으로 개량된 지반의 극한한계상태에 대한 저항편향계수 산정 (Estimation of Resistance Bias Factors for the Ultimate Limit State of Aggregate Pier Reinforced Soil)

  • 봉태호;김병일;김성렬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권6호
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    • pp.17-26
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    • 2019
  • 이 연구에서는 쇄석말뚝공법의 한계상태설계법 적용을 위하여 양질의 현장재하시험 자료로부터 저항편향계수의 통계적 특성을 분석하고 지반 불확실성 및 시공 오차를 고려한 총 저항편향계수를 산정하였다. 저항편향계수 산정을 위한 예측모델은 기존 모델들에 비하여 높은 예측성능을 보인 Bong and Kim(2017)의 MLR 모형을 활용하였으며 그 적합성을 평가하였다. 저항편향계수의 확률분포를 산정하기 위하여 카이제곱 적합도 검정을 수행하였으며 정규분포가 가장 적합한 것으로 나타났다. 공칭저항의 총 변동성은 점토의 비배수전단강도 및 쇄석말뚝 시공 시 발생할 수 있는 시공 오차에 대한 불확실성을 포함하여 산정하였다. 최종적으로 총 저항편향계수의 확률분포는 로그정규분포를 따르는 것으로 나타났다. 총 저항편향계수의 변동성에 따른 확률분포의 매개변수는 Monte Carlo 시뮬레이션을 통하여 산정하였으며, 간편한 적용을 위하여 이에 대한 회귀식을 제안하였다.

CPT-based p-y analysis for mono-piles in sands under static and cyclic loading conditions

  • Kim, Garam;Kyung, Doohyun;Park, Donggyu;Lee, Junhwan
    • 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.