• 한국지반공학회논문집
• /
• 제36권7호
• /
• pp.15-28
• /
• 2020

매입말뚝의 주면마찰력은 공벽에 주입되는 시멘트풀로 발휘되므로, 시멘트풀이 양생되기 이전에 수행되는 초기항타시험으로 매입말뚝의 주면마찰력을 평가할 수 없다. 또한, 재항타시험 시 항타에너지 부족으로 충분히 선단지지력이 발휘되지 않아 매입말뚝의 최종 지지력이 제대로 평가되지 않을 수 있다. 본 연구에서는 매입말뚝의 초기항타시험과 재항타시험의 결과를 조합하는 새로운 하중-침하량 곡선을 제안하고자 하였다. 현장에 시험말뚝을 매입말뚝공법으로 시공하였으며, 초기항타 및 재항타시험을 수행하고 동재하시험 결과에 대하여 CAPWAP(CAse Pile Wave Analysis Program) 분석을 수행하였다. 초기항타 시 선단 지지거동과 재항타 시 주면 지지거동을 조합한 말뚝 내 하중전이곡선을 가정하였으며, 하중-침하량 곡선을 새롭게 산정하였다. 또한 조합된 하중-침하량 곡선을 이용하여 시험말뚝의 지지력을 평가하였으며 이를 초기항타 및 재항타시험 결과와 비교 분석하였다. 분석 결과, 조합된 하중-침하량 곡선으로 산정된 지지력은 항타에너지 부족으로 인한 지지력 과소평가를 극복할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 가정된 하중전이곡선은 초기항타 및 재항타시험 결과와 비교했을 때 매입말뚝의 지지거동에 더 가까우므로, 조합된 하중-침하량 곡선을 이용함으로써 정재하시험 결과와 더 유사한 지지력을 산정할 수 있을 것으로 기대된다. 따라서, 본 연구에서 제안한 조합된 하중-침하량 곡선을 사용함으로써 매입말뚝의 동재하시험 시 지지력을 효과적으로 평가할 수 있다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
• /
• pp.1854-1858
• /
• 2007

The reliability assurance with respect to the test procedure and results of the out-pile mechanical performance test for the nuclear fuel assembly is an essential task to assure the test quality and to get a permission for fuel loading into the commercial reactor core. For the case of vibration test, which is carried out to obtain basic dynamic characteristics of the fuel assembly, proper management and appropriate calibration of instruments and devices used in the test, various efforts to minimize the possible error during the test and signal acquisition process are needed. Additionally, the deep understanding both of the theoretical assumption and simplification cation for the signal processing/modal analysis and of the functions of the devices used in the test were highly required. Finally, to verify the test result to represent the accurate natural characteristics of the structure, the proper correlation analysis between the theoretical and experimental method has to be carried out. In this study, the overall procedure and result of lateral vibration test for the fuel assembly's mechanical characterization were briefly introduced. A series of measures to assure and improve the reliability of the vibration test were discussed.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제3권1호
• /
• pp.1-16
• /
• 2011

Piles passing through sloping liquefiable deposits are prone to lateral loading if these deposits liquefy and flow during earthquakes. These lateral loads caused by the relative soil-pile movement will induce bending in the piles and may result in failure of the piles or excessive pile-head displacement. Whilst the weak nature of the flowing liquefied soil would suggest that only small loads would be exerted on the piles, it is known from case histories that piles do fail owing to the influence of laterally spreading soils. It will be shown, based on dynamic centrifuge test data, that dilatant behaviour of soil close to the pile is the major cause of these considerable transient lateral loads which are transferred to the pile. This paper reports the results of geotechnical centrifuge tests in which models of gently sloping liquefiable sand with pile foundations passing through them were subjected to earthquake excitation. The soil close to the pile was instrumented with pore-pressure transducers and contact stress cells in order to monitor the interaction between soil and pile and to track the soil stress state both upslope and downslope of the pile. The presence of instrumentation measuring pore-pressure and lateral stress close to the pile in the research described in this paper gives the opportunity to better study the soil stress state close to the pile and to compare the loads measured as being applied to the piles by the laterally spreading soils with those suggested by the JRA design code. This test data shows that lateral stresses much greater than one might expect from calculations based on the residual strength of liquefied soil may be applied to piles in flowing liquefied slopes owing to the dilative behaviour of the liquefied soil. It is shown at least for the particular geometry studied that the current JRA design code can be un-conservative by a factor of three for these dilation-affected transient lateral loads.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제13권5호
• /
• pp.145-154
• /
• 1997

말뚝재하시험방법 중 정적재하시험은 시험에 소요되는 시간과 비용측면에서 불리하여 이를 개선하기 위한 여러 가지의 시험방법이 개발되어 소개되고 있다. 국내에 소개된 시험방법으로는 동재하시험으로 불리는 항타분석기 (PDA : Pile Driving Analyzer)를 이용한 방법을 비롯하여 STATNAMIC. Osterberg cell등이 있다. 이들 중 동재하시험의 사용은 상당히 활성화되어 있는 실정이나 지반조건과 말뚝시공방법에 따라서는 지지력산정시 추가적인 해석모델을 사용하여야 보다 정확한 지지력을 평가 할 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 현장에서 수행한 정적 및 동적 재하시험결과의 비교1분석으로 부터 주로 SIP말뚝에 대한 동재하시험시 발생할수 있는 기하감쇠(geometrical damping)의 영향을 고찰하였다. 해석결과로 부터 기하감쇠가 발생한 지반의 경우 CAPWAP에 의해 산정된 지지력이 정재하시험에 의한 지지력에 비해 30~60% 정도 과소평가 되었으며 이때 말뚝주면에 대한 Smith의 감쇠계수 (SSkn)가 1.0 sec/m를 초과 하였다. CAPWAP해석시 기하감쇠를 고려한 해석모델을 사용함으로써 정재하 시험결과와 근사한 지지력을 얻을 수 있었으며 SSkn값도 0.7sec/m이하의 일반적인 범위로 해석되었다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제19권5호
• /
• pp.523-538
• /
• 2017

A series of field vibration tests are conducted on the Runyang Suspension Bridge during both the construction and operational stages. The purpose of this study is devoted to the analysis of the dynamic characteristics of the suspension tower. After the tower was erected, an array of accelerometers was deployed to study the evolution of its modal parameters during the construction process. Dynamic tests were first performed under the freestanding tower condition and then under the tower-cable condition after the superstructure was installed. Based on the identified modal parameters, the effect of the pile-soil-structure interaction on dynamic characteristics of the suspension tower is investigated. Moreover, the stiffness of the pile foundation is successfully identified using a probabilistic finite model updating method. Furthermore, challenges of identifying the dynamic properties of the tower from the coupled responses of the tower-cable system are discussed in detail. It's found that compared with the identified results from the freestanding tower, the longitudinal and torsional natural frequencies of the tower in the tower-cable system have changed significantly, while the lateral mode frequencies change slightly. The identified modal results from measurements by the structural health monitoring system further confirmed that the vibrations of the bridge subsystems (i.e., the tower, the suspended deck and the main cable) are strongly coupled with one another.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제27권5호
• /
• pp.85-92
• /
• 2011

말뚝의 동적 거동은 지반-말뚝의 동적상호작용, 지반의 비선형성, 지반-말뚝 시스템의 공진 현상 등 많은 요소가 상호 작용을 하므로 매우 복잡하다. 그러므로, 말뚝의 동적 거동을 수치해석으로 정확히 모사하려면 많은 노력과 시간이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 범용 수치해석 프로그램인 FLAC 3D를 활용하면서도 해석시간을 크게 감소 시킬 수 있는 새로운 모델링 기법을 개발하였다. 본 기법은 전체 해석 영역을 근역 지반과 원역 지반으로 나누고 지반-말뚝 동적상호작용에 영향을 받지 않는 원역 지반을 요소망으로 모델링하는 대신 원역 지반의 지반 운동 시간이력을 근역 지반의 경계 조건에 입력 하중으로 적용하는 기법이다. 이 수치 모델링에서 지진파의 강도가 클 때 일어나는 지반의 비선형 거동을 모사하기 위하여 이력 감쇠 모델을 이용하여 접선 탄성 계수를 전단 변형률의 함수 값으로 입력하였으며, 지반과 말뚝 사이의 분리 현상을 모사하기 위하여 지반-말뚝 경계 요소를 도입하였다. 이 방법은 기존의 방법과 비교하여 해석 결과의 정확성을 유지하면서 해석 시간을 1/3로 감소시켰다. 제안된 수치해석 방법으로 예측한 1g 진동대 모형 실험의 원형 거동은 원형으로 환산한 모형 실험 결과와 유사하게 나타났다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제31권6C호
• /
• pp.231-240
• /
• 2011

소재의 고강도화와 항타에너지 상향 반영에 따른 강관말뚝의 거동특성을 분석하기 위하여 광양지역에 다양한 지름과 소재별로 총 10본의 말뚝을 시공하여 동재하시험, 정재하시험, 하중전이시험 등의 다양한 현장재하시험을 수행하였다. 항타관입성을 분석한 결과, PHC말뚝이 가장 많은 항타횟수와 가장 적은 관입깊이를 나타냈으며 고강도 강관말뚝에서 가장 적은 항타횟수와 깊은 관입깊이를 확인할 수 있어 고항타에너지에 의한 효과를 파악할 수 있었다. 동재하시험결과를 말뚝별로 비교한 결과, PHC말뚝과 일반 강관말뚝의 경우에는 재료의 허용축하중이 말뚝의 설계허용지지력을 결정하는 주요 변수인 것을 확인한 반면에 고강도 강관말뚝에서는 지반의 지지력에 의해 말뚝의 설계허용지지력이 결정되는 것을 확인할 수 있었다. 정재하시험과 하중전이시험을 고강도 강관말뚝 2본에 대해서 수행한 결과, 말뚝의 설계효율을 80% 이상의 수준으로 향상할 수 있는 방안을 도출할 수 있었으며 이를 통해 소요 말뚝 본수 절감을 통한 공사비 절감이 가능함을 확인하였다. 대상 지역에서의 주면마찰력 set-up효과를 분석하여 적정 회귀식을 제시하였고 선단지지력에 대해서는 기존 설계식의 한계를 분석하여 향후 기술개발 방향을 제시할 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.145-154
• /
• 1996

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제12권4호
• /
• pp.611-626
• /
• 2017

The research reported herein is concerned with the model testing of piles socketed in soft rock which was simulated by cement, plaster, sand, water and concrete hardening accelerator. Model tests on a single pile socketed in simulated soft rock under axial cyclic loading were conducted and the bearing capacity and accumulated deformation characteristics under different static, and cyclic loads were studied by using a device which combined oneself-designed test apparatus with a dynamic triaxial system. The accumulated deformation of the pile head, and the axial force, were measured by LVDT and strain gauges, respectively. Test results show that the static load ratio (SLR), cyclic load ratio (CLR), and the number of cycles affect the accumulated deformation, cyclic secant modulus of pile head, and ultimate bearing capacity. The accumulated deformation increases with increasing numbers of cycles, however, its rate of growth decreases and is asymptotic to zero. The cyclic secant modulus of pile head increases and then decreases with the growth in the number of cycles, and finally remains stable after 50 cycles. The ultimate bearing capacity of the pile is increased by about 30% because of the cyclic loading thereon, and the axial force is changed due to the applied cyclic shear stress. According to the test results, the development of accumulated settlement is analysed. Finally, an empirical formula for accumulated settlement, considering the effects of the number of cycles, the static load ratio, the cyclic load ratio and the uniaxial compressive strength, is proposed which can be used for feasibility studies or preliminary design of pile foundations on soft rock subjected to cyclic loading.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제32권9호
• /
• pp.5-16
• /
• 2016

풍화암에 근입된 매입말뚝의 선단지지력을 증대시키기 위해 파일 선단에 짧은 길이의 강관을 부착한 새로운 PHC파일이 개발되었다. 본 연구에서는 새로운 PHC파일로 시공된 매입말뚝의 선단지지력 특성을 정량적으로 파악하기 위하여 지반조건이 다른 7개 현장에 새로 개발된 매입말뚝을 시공하고 정재하 및 동재하시험을 수행하였다. 그리고 정재하 시험에서 얻어진 결과에 근거해서 새로운 PHC파일로 시공된 매입말뚝의 선단지지력을 산정하기 위한 경험식을 제안하였다. 현장에서 측정된 선단지지력과 지지력 산정식으로부터 계산된 선단지지력을 비교한 결과 기존 지지력 산정식은 새로운 PHC파일로 시공된 매입말뚝의 선단지지력을 상당히 과소평가하는 반면 제안된 경험식은 새로운 PHC파일로 시공된 매입말뚝의 선단지지력을 안전측에서 산정하는 것으로 나타났다.