• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.3-44
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• 1999

This paper discusses the lateral behavior of single and group piles in homogeneous and non-homogeneous(two layered) soil. In the single pile, the model tests were conducted to investigate the effects on ratio of lower layer height to embedded pile length, ratio of soil modules of upper layer to lower layer, boundary rendition of pile head and tip, embedded pile length, pile construction condition, ground condition with saturate and moisture state in Nak-Dong river sand. Also, in the group pile, the model tests were to investigate the effects on spacing-to-diameter ratio of pile, pile array, ratio of pile spacing, boundary condition of pile head and tip, eccentric load and ground condition. The maximum bending moment and deflection induced in active piles were found to be highly dependent on the relative density, pile construction condition, boundary condition of pile head and tip. Based on the results obtained, it was found that the decrease of lateral bearing capacity in saturated sand was in the range of 31% - 53% as compared with the case of dry sand. Also, in the group pile, a spacing-to-diameter of 6.0 seems to be large enough to eliminate the group effect for the case of relative density of 61.8%, and 32.8%, and then each pile in such a case behaves essentially the same as a single pile. In this study, the program is developed by using the modified Chang method which used p - y method and the exact solution of governing equation of pile and it can be used to calculate the deflection, bending moment and soil reaction with FDM in non-homogeneous soil. In comparing the modified Chang method with field test results, the predict results shows better agreement with measured results in field tests.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.734-742
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• 2016

최근 21세기에 접어들어 무분별한 발전의 결과로 석탄, 석유 등의 화석연료가 고갈되고 있으며, 지구 온난화가 진행중이다. 이미 유럽과 미국 등의 선진국에서는 신재생 에너지 분야에 관심을 갖고 있으며, 그 중에서도 풍력에너지가 많은 관심을 받고 있다. 풍력발전타워는 운용 중 주기적인 하중의 발생으로 만들어지는 주파수를 회피하여 설계를 해야 한다. 일반적으로 구조해석 과정 시 지반을 고정단 경계조건으로 해석한다. 하지만, 고정단 경계조건의 경우 지반 조건 상호작용을 고려하지 못하여 목표 진동수를 벗어나게 된다. 본 연구에서는 용량 별 지반경계 조건 및 기초의 근입깊이를 고려한 고유진동수 효과를 연구하였으며, 변수에 따른 차이를 확인하였다. 결과적으로 고정단 경계조건 모델은 지반조건과 근입깊이의 영향을 받지 않으며, Coupled Spring 경계조건 모델은 지반조건에는 영향을 받지만, 근입깊이에는 영향을 받지 않는다. Winkler Spring 경계조건의 경우에는 지반조건과 근입깊이에 모두 영향을 받는다. 하지만, 얕은 깊이의 지반에서는 지반조건의 영향을 받지 않으므로 Coupled Spring 경계조건 모델을 활용한 지반조건 별 해석을 수행하는 것이 효과적이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권8호
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• pp.13-23
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• 2008

다양한 토목 건축 구조물의 하부구조로 많이 사용되는 콘크리트 말뚝기초는 상부 토목 건축 구조물의 안전에 있어 매우 중요한 요소이다. 본 논문에서는 이러한 말뚝의 비파괴적인 건전성 평가를 위하여, 범용적인 파의 위상 그룹속도 결정법인 HWAW(Harmonic Wavelet Analysis of Wave)방법을 말뚝의 비파괴 시험에 적용하였다. 제안된 방법은 말뚝자체의 건전성 평가와 선단지지말뚝의 거동에 매우 중요한 말뚝 선단부 상태(경계조건)를 자동적으로 결정할 수 있다. 제안된 방법을 검증하기 위하여 ABAQUS를 사용한 수치모의 실험을 수행하였으며, 실제 모형말뚝을 제작하여 공기중 실험과 실제 지반조건을 모사하기 위한 토조내 실험을 수행하였다. 이러한 수치모의 실험과 실제 모의 실험을 통하여 말뚝의 비파괴 건전성 평가에 있어서의 제안된 방법의 타당성을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권2호
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• pp.147-154
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• 2020

A novel approach for predicting lateral displacement caused by pile installation in anisotropic clay is presented, on the basis of the cylindrical and spherical cavities expansion theory. The K₀-based modified Cam-clay (K₀-MCC) model is adopted for the K₀-consolidated clay and the process of pile installation is taken as the cavity expansion problem in undrained condition. The radial displacement of plastic region is obtained by combining the cavity wall boundary and the elastic-plastic (EP) boundary conditions. The predicted equations of lateral displacement during single pile and multi-pile installation are proposed, and the hydraulic fracture problem in the vicinity of the pile tip is investigated. The comparison between the lateral displacement obtained from the presented approach and the measured data from Chai et al. (2005) is carried out and shows a good agreement. It is suggested that the presented approach is a useful tool for the design of soft subsoil improvement resulting from the pile installation.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.136-143
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• 2001

In this study, a numerical analysis for soil-pile interaction systems in multi-layered half planes under a forced vibration is presented. The soil-pile interaction system is divided into two parts, so called near field and far field. The near field soil using finite elements and piles using beam elements are modeled. The far field soil media is implemented using boundary elements those can automatically satisfy the condition of wave radiation. These two fields are numerically coupled by imposing displacement compatibility condition at the interface between the near field and the far field. For the verification, the forced vibration test was simulated and the response under horizontal and vertical harmonic loads at the pile cap in the layered half plane was determined. The results are compared to the theoretical and experimental results of the literatures to verify the proposed soil-pile interaction analysis formulation.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2000년도 제31회 춘계학술대회
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• pp.76-83
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• 2000

Boundary lubrication condition arises in most lubricated systems, especially during motion reversals and start up phase of operation. In this work electric contact resistance variations with respect to sliding conditions under lubrication is investigated The motivation was to improve the understanding of the contact condition in the boundary lubrication regime. It is shown that electrical contact resistance is sensitive to sliding speed and surface condition of the specimens. Also, phenomena such as run-in during the initial phase of sliding and lubricant pile up near the sliding pin could be observed. The results of this work will aid in better understanding of the metal to metal contact condition in lubricated systems.

• Tribology and Lubricants
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• 제16권5호
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• pp.381-388
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• 2000

Boundary lubrication condition arises in most lubricated systems, especially during motion reversals and start up phase of operation. In this work electric contact resistance variations with respect to sliding conditions under lubrication is investigated. The motivation was to improve the understanding of the contact condition in the boundary lubrication regime. It is shown that electrical contact resistance is sensitive to sliding speed and surface condition of the specimens. Also, phenomena such as run-in during the initial phase of sliding and lubricant pile up near the sliding pin could be observed. The results of this work will aid in better understanding of the metal to metal contact condition in lubricated systems.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제35권2호
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• pp.191-203
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• 2010

To investigate the critical buckling load and post-buckling behavior of an axially loaded pile entirely embedded in soil, the non-linear large deflection differential equation for a pinned pile, based on the Winkler-model and the discretionary distribution function of the foundation coefficient along pile shaft, was established by energy method. Assuming that the deflection function was a power series of some perturbation parameter according to the boundary condition and load in the pile, the non-linear large deflection differential equation was transformed to a series of linear differential equations by using perturbation approach. By taking the perturbation parameter at middle deflection, the higher-order asymptotic solution of load-deflection was then found. Effect of ratios of soil depth to pile length, and ratios of pile stiffness to soil stiffness on the critical buckling load and performance of piles (entirely embedded and partially embedded) after flexural buckling were analyzed. Results show that the buckling load capacity increases as the ratios of pile stiffness to soil stiffness increasing. The pile performance will be more stable when ratios of soil depth to pile length, and soil stiffness to pile stiffness decrease.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.690-696
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• 2017

국내 외에서 다양한 형태의 석유 대체에너지는 온실효과 가스를 배출하지 않는 청정에너지로 개발되고 있으며, 특히 해상풍력은 풍력 자원이 풍부하고 육상보다 풍력 감소가 상대적으로 작아 다양하게 연구되고 있다. 본 연구에서는 해상풍력기초의 세굴현상을 분석하기 위해서 Flow-3D 모형을 이용하여 모노 파일과 삼각대 파일 기초에 대하여 수치모의를 수행하였다. 직경이 다른(D=5.0 m, d=1.69 m) 모노 파일 형식과 직경이 동일한(D=5.0 m) 모노파일에 대하여 세굴현상을 평가하였다. 수치해석 결과, 동일한 직경을 가진 모노파일에서 하강류가 증가되었으며, 최대세굴심은 약 1.7배 이상 발생하였다. 삼각대 파일에 대하여 관측유속과 극치파랑 조건을 상류경계조건으로 각각 적용한 후 세굴현상을 평가하였다. 극치파랑조건을 적용한 경우 최대 세굴심은 약 1.3배 정도 깊게 발생하였다. LES 모형을 적용하였을 경우 세굴심은 평형상태에 도달한 반면, RNG $k-{\epsilon}$ 모형은 해석영역 내 전반적으로 세굴현상이 발생하였으며, 세굴심은 평형상태에 도달하지 않았다. 해상풍력기초에 대하여 세굴현상을 평가하기 위해서 수치모형 적용시 파랑조건 및 LES 난류모형을 적용하는 것이 타당할 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.45-54
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• 2019

본 연구에서는 원지반의 상대밀도와 세립분 함유율의 조건에 따른 말뚝의 인발거동 특성 규명을 위하여, 유한요소해석을 수행하였다. 수치해석에서는 말뚝과 지반 경계에서의 전단거동을 원활히 모사하기 위해서 경계요소와 경계면 강도감소계수($R_{inter}$)를 부여하였으며, 그 결과를 기존의 실험적 연구결과(You et al., 2018)와 비교함으로써 본 수치해석 방법의 신뢰성을 검증하였고, 말뚝-지반 경계면에서의 변형 특성과 함께 경계요소에 대한 $R_{inter}$값의 결정방법을 제시하였다. 해석 결과, 본 연구에서 적용된 해석모델을 이용한 수치해석은 말뚝의 인발모형실험에 의한 말뚝과 지반의 경계면 특성을 적절하게 모사하였다. 또한 제시된 $R_{inter}$의 적용에 있어서, 반드시 지반의 상대밀도와 세립분 함유율 조건을 고려해야 할 필요가 있음을 확인하였다.