• Coupled systems mechanics
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• 제1권1호
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• pp.1-7
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• 2012

The problem of laterally loaded piles is particularly a complex soil-structure interaction problem. The flexural stresses developed due to the combined action of axial load and bending moment must be evaluated in a realistic and rational manner for safe and economical design of pile foundation. The paper reports the finite element analysis of pile groups. For this purpose simplified models along the lines similar to that suggested by Desai et al. (1981) are used for idealizing various elements of the foundation system. The pile is idealized one dimensional beam element, pile cap as two dimensional plate element and the soil as independent closely spaced linearly elastic springs. The analysis takes into consideration the effect of interaction between pile cap and soil underlying it. The pile group is considered to have been embedded in cohesive soil. The parametric study is carried out to examine the effect of pile spacing, pile diameter, number of piles and arrangement of pile on the responses of pile group. The responses considered include the displacement at top of pile group and bending moment in piles. The results obtained using the simplified approach of the F.E. analysis are further compared with the results of the complete 3-D F.E. analysis published earlier and fair agreement is observed in the either result.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권10호
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• pp.27-40
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• 2012

말뚝지지 전면기초는 무리말뚝과 전면기초의 지지력을 함께 설계에 적용할 수 있는 기초형식이다. 그러나 변위장 중첩과 구속응력의 증가 등으로 대변되는 무리말뚝 - 지반 - 전면기초 상호작용으로 인해 각각의 무리말뚝기초와 전면기초의 지지력 특성은 변화하게 되며, 이는 말뚝지지 전면기초의 설계에 있어 중요한 요소로써 작용한다. 본 연구에서는 말뚝지지 전면기초에서 발생하는 지지력요소들의 상호작용을 규명하기 위해 원심모형시험을 이용한 전면기초, 단독 말뚝기초, 무리말뚝(16본; $4{\times}4$), 말뚝지지 전면기초(16본; $4{\times}4$) 하중-재하 시험을 수행하였으며, 조밀하고 느슨한 사질토 지반에서의 무리말뚝-지반, 무리말뚝-지반-전면기초의 상호작용을 하중단계에 따른 지지력 특성변화를 기준으로 분석하였다. 실험결과 말뚝지지 전면기초의 상호작용에 의해 무리말뚝기초의 지지력은 증가하는 것으로 나타났으며, 전면기초의 경우 무리말뚝의 영향에 의해 지지력이 감소하는 것으로 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.47-55
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• 2005

본 연구에서는 점토지반에서 수평력을 받는 군말뚝과 단말뚝의 수평저항력을 파악하기 위하여 유한요소 해석프로그램인 ABAQUS를 이용하여 수치해석을 행하였다. 수치해석은 말뚝직경(1.0, 0.5m), 말뚝길이(7, 10m) 그리고 두부조건(두부자유와 말뚝캡을 적용한 두부구속조건)을 변수로 하여 실시하였다. 수평력 작용시 선말뚝(leading pile)의 캡에 의한 영향과,군말뚝내의 각각의 말뚝에 대한수평저항력의 크기와 분포를 평가하기 위하여 1$\times$3 군말뚝을 사용하였다. 점토지반은 Cam-clay 모델을 사용하였고, 말뚝은 원형의 콘크러트로 탄성모델을 사용하여 3차원 해석을 수행하였다. 해석결과 말뚝캡의 크기는 단말뚝의 수평저항력에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 군말뚝내의 선말뚝은 군말뚝의 효과에 의해 수평저항력이 증가하면서 Brown이 제안한p-multiplier 값이 1보다 크게 평가되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제9권5호
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• pp.547-567
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• 2015

This study investigates the behavior of group of tapered and cylindrical piles. The bearing capacities of groups of tapered and cylindrical piles are computed and compared. Modeling of group of piles in this study is conducted in sand using three-dimensional finite element software. For this purpose, total bearing capacity of each group is firstly calculated using the load-displacement curve under specific load and common techniques. Then, the model of group of piles is reloaded under this calculated capacity to find group settlements, stress states on the lateral surfaces of group block, efficiency of group and etc. In order to calculate the efficiency of each group, single tapered and cylindrical piles are modeled separately. Comparison for both tapered and cylindrical group of piles with same volume is conducted and a relation to predict tapered pile group efficiency is developed. A parametric study is also performed by changing parameters such as tapered angle, angle of internal friction of sand, dilatancy angle of soil and coefficient of lateral earth pressure to find their influences on single pile and pile group behavior.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권8호
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• pp.77-88
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• 2010

본 연구에서는 다양한 상대밀도의 건조, 포화 사질토 지반을 조성하고, 군말뚝의 중심 간격을 말뚝 지름의 3배, 5배, 7배로 조정하며 1g 진동대 실험을 수행하였다. 실험으로 얻은 동적 p-y 곡선을 분석하여, 말뚝중심간 간격, 군말뚝 내말뚝의 위치, 지반의 상대밀도, 그리고 진동 중 발생하는 과잉간극수압에 따라 군말뚝의 동적 p-y 곡선이 달라지는 것을 확인하였다. Yang 등(2009)이 제시한 단말뚝의 동적 p-y 중추곡선과 군말뚝의 동적 p-y 곡선을 비교하여 동적 p-승수를 산정해본 결과, 입력가속도 진폭과 지반의 상대밀도가 증가할수록 p-승수의 값이 증가하였으며, 말뚝 중심 간격이 말뚝지름의 7배가 되었을 경우 군말뚝 효과가 사라지는 것으로 나타났다. 기존의 연구자들이 제안한 정적, 동적 p-승수 값들과 우리나라 기준서에서 제안하고 있는 p-승수 값들은 살험값과 비교하여 최대 0.7(약 70%) 정도까지 차이를 보였으며 이에 본 연구에서는 말뚝 중심 간격과 지반의 상대밀도를 기준으로 동적 p-승수 값을 새롭게 제안하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.447-454
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• 1999

The compressive capacity and the soil plugging resistance of single open-ended pipe pile were completely decreased in the previous study on the behavior of shorter single pile during simulated seaquake induced by the vertical component of earthquake. But the capacity of single open-ended pipe pile with greater penetration and the capacity of piles group with shorter penetration were expected to be stable after seaquake motion. In this study, first, 2-piles or 4-piles are driven into the calibration chamber included in saturated fine medium sand with several simulated penetrations, and the compressive load test for each piles group was performed. Then, about 95 % compressive load of the ultimate capacity was applied on the pile head during the simulated seaquake motion. Finally, In confirm the reduction of pile capacity during the simulated seaquake motion, the compressive load test for each single pile or piles group after seaquake motion was performed. During the simulated seaquake, the compressive capacity of open-ended pipe piles with greater penetration ( 〉about 27 m) was not degraded even in deep sea deeper than 220 m and soil plug within open-ended pipe pile installed in deep sea was stable after seaquake motion. Also, in the case of 2-piles or 4-pile groups, the compressive capacity after seaquake motion was not degraded at all regardless of pile penetration depth beneath seabed, sea water depth and seaquake frequency.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제20권5호
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• pp.575-587
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• 2005

Using the nonlinear load transfer function for pile side soil and the linear load transfer function for pile end soil, a combined approach of the incremental load transfer matrix method and the approximate differential equation solution method is presented for the nonlinear analysis of interaction between flexible pile group and soil. The proposed method provides an effective approach for the solution of the nonlinear interaction between flexible pile group under rigid platform and surrounding soil. To verify the accuracy of the proposed method, a static load test for a nine-pile group under a rigid platform is carried out. The finite element analysis is also conducted for comparison purposes. It is found that the results from the proposed method match very well with those from the experimental test and are better in comparison with the finite element method.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.31-42
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• 2000

본 연구에서는 심해(<220m)에 설치된 개단말뚝, 폐단 말뚝, 관내토 선단 하부지반 그라우팅말뚝에 대한 압력토조 모형 실험을 수행하여 해진에 대한 안정성을 연구하였으며, 각각의 경우 단일말뚝, 2개 및 4개 군말뚝에 대하여 실험을 수행하였다. 해진시 단일개단말뚝의 지지력은 말뚝의 지중관입 깊이에 의해 영향을 받았으나, 개단 군말뚝에서는 극히 짧은 (7m)관입깊이를 모델링한 경우를 제외하면 안정하였다. 또한, 단일폐단말뚝과 폐단군말뚝에서는 극히 짧은 97m) 관입깊이를 모델링한 경우만을 제외하면 안정을 유지하였다. 그러나, 13m의 지중관깊이를 모델링한 단일 그라우팅 말뚝의 지지력은 가변상태를 유지하였고, 20m의 관입깊이를 모델링한 그라우팅 군말뚝은 안정하였다.심해에 설치된 개단강관말뚝의 관내토와 선단 하부지반을 그라우팅함으로서 해진에 의한 관내토폐색의 파괴를 막을 수 있다는 것을 확인하였으며, 폐단 말뚝은 개단 강관 말뚝보다 해진에 대해 안정하다는 것을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 2차
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• pp.96-103
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• 2010

This paper presents of effect of tunneling on pile group of being operated bridge using Three-dimensional numerical modeling to study the effect of coordination of tunneling location under discontinuous group pile. In order to find idealistic tunneling location that causes settlement, change of stress on the piles and movement of soil at a minimum, a fully coupled 3D finite element model is adopted. The study contains pile settlement, axial force on each piles in the group, axial displacement of piles and soil behaviour caused by tunneling. Based on the result some insights into the pile behavior due to tunneling obtained from numerical analysis were mentioned and discussed.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.123-134
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• 2005

비선형 말뚝두부강성을 고려한 3차원 군말뚝기초 해석기법(YSGroup)을 개발하였으며 이를 기타 해석기법들(탄성 변위법, Croup 6.0, FBPier 3.0)과 비교${\cdot}$분석하였다. 본 해석기법은 말뚝캡을 평면쉘요소로, 교각은 3차원 보요소로, 그리고 개개 말뚝들은 보-기둥요소로 모델링 하였다. 교각 상단에 수평하중을 받는 $2\times2$배열 군말뚝기초에서 지반을 선형으로 가정한 경우를 대상으로 탄성변위법, Group 6.0, FBPier 3.0, 그리고 본 해석기법(YSGroup)을 이용하여 해석한 결과, 본 해석기법과 탄성변위법, Group 6.0은 서로 유사한 말뚝두부변위가 산정되었으나 FBPier 3.0는 다소 큰변위가 산정되었다. 지반의 비선형성이 고려된 상부구조물(교각)의 변위는 본 해석기법(YSGroup)과 FBPier 3.0을 통해 산정 가능하였는데, 이는 본 해석기법과 FBPier 3.0은 유한요소법을 이용하여 상부구조물을 직접 모델링하였기 때문이다. 말뚝두부조건이 힌지조건인 경우의 군말뚝은 말뚝캡의 과다한 회전이 발생할 가능성이 큼을 알 수 있었다.