• 제목/요약/키워드: pile damage

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Response of passively loaded pile groups - an experimental study

  • Al-abboodi, Ihsan;Sabbagh, Tahsin Toma;Al-salih, Osamah
    • 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.

원심성형 고성능 철근콘크리트 말뚝의 휨 성능 연구 (Flexural Performance of Enhanced Spun High Strength RC Piles)

  • 황훈희;배재현;주상훈;권의성
    • 한국안전학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.52-57
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    • 2018
  • The pile construction method is changing from the pile driving operation to the injected precast pile method. It is to prevent environmental damage and to minimize complaints caused by noise. Therefore, economic alternatives optimized for the injected precast pile method are required. In this study, the enhanced spun reinforced concrete piles manufactured by high strength materials were proposed. Experimental tests were conducted to evaluate their structural safety and nonlinear finite element analysis was performed to improve the reliability of experimental results. The experimental results and the analytical results were in good agreement with each other and the proposed enhanced spun reinforced concrete pile has better performance than that required by the design. However, the performance of the joint using the existing method used in the PHC pile was considered to be insufficient.

Nonlinear responses of energy storage pile foundations with fiber reinforced concrete

  • Tulebekova, Saule;Zhang, Dichuan;Lee, Deuckhang;Kim, Jong R.;Barissov, Temirlan;Tsoy, Viktoriya
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제71권4호
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    • pp.363-375
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    • 2019
  • A renewable energy storage pile foundation system is being developed through a multi-disciplinary research project. This system intends to use reinforced concrete pile foundations configured with hollowed sections to store renewable energy generated from solar panels attached to building structures in the form of compressed air. However previous research indicates that the compressed air will generate considerable high circumferential tensile stresses in the concrete pile, which requires unrealistic high hoop reinforcement ratio to avoid leakage of the compressed air. One possible solution is to utilize fiber reinforced concrete instead of placing the hoop reinforcement to resist the tensile stress. This paper investigates nonlinear structural responses and post-cracking behavior of the fiber reinforced concrete pile subjected to high air pressure through nonlinear finite element simulations. Concrete damage plasticity models were used in the simulation. Several parameters were considered in the study including concrete grade, fiber content, and thickness of the pile section. The air pressures which the pile can resist at different crack depths along the pile section were identified. Design recommendations were provided for the energy storage pile foundation using the fiber reinforced concrete.

항타분석기에 의한 말뚝시공관리 사례 (CASE STUDIES ON THE CONSTRUCTION CONTROL OF FILE FOUNDATION BY PILE DRIVING ANALYZER)

  • 이우진;이인모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.79-86
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    • 1994
  • Two case studies on the application of Pile Driving Analyzer (PDA) are introduced. It is shown that the PDA and CAPWAP are effective tools for the construction control of pile foundations with minimum cost and time. The PDA and CAPWAP techniques are able to evaluate the performace of hammer and driving system: to check the stresses in the pile due to driving: to determine the damage of pile: to predict the ultimate bearing capacity of pile: to estimate the important soil paramaters such as the soil resistance, quake, and damping etc.: and to provide the load - displacement curve from the simulated static load test. Theoretical backgrounds of wave mechanics is briefly reviewed and the methodology of construction control using the PDA is also discussed.

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타입 강관말뚝의 항타관입성 분석 (Driveability Analysis of Driven Steel Tublar Piles)

  • 조천환
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.123-132
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    • 2003
  • 말뚝의 항타관입성 분석의 최종 목표는 선택된 해머시스템으로 말뚝이 파괴되지 않고 지반의 관입저항을 극복하여 예측된 관입저항치를 얻을 수 있는지를 확인하거나, 주어진 조건에서 예측된 관입저항치를 얻을 수 있는 적절한 해머를 선택하는데 있다. 만약 말뚝의 항타관입성이 확보되지 못한다면 정적공식으로 구한 지지력은 의미가 없게 될 것이다. 그럼에도 실무기술자들은 항타관입성의 중요성을 인식하지 못하여 설계시 항타관입성 분석없이 지반조사자료를 근거로 단편적으로 항타관입깊이에 대해 가정함으로써 예측된 지지력은 실제의 값과 차이를 줄 수가 있는 경우가 자주 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안의 하나로 국내에서 항타분석기를 이용하여 시험말뚝에 대해 항타시 관입성과 지지력을 측정하였다. 또한 이러한 자료를 이용하여 강관말뚝의 항타관입성에 영향을 주는 요인(관입저항력, 임피던스, 재료강도, 해머 등)을 분석, 제시하였다. 본 실험연구로부터 설계시 항타관입성 분석의 적용 및 고강도 재료의 이용이 적절히 이루어진다면 보다 경제적인 설계가 가능함을 알 수 있었다.

연약지반상 PHC파일 항타력 증대장치 개발에 관한연구 (A Study on Development of PHC pile driving force increase device on soft ground)

  • 김종길;이용주
    • 디지털융복합연구
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    • 제18권10호
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    • pp.219-224
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    • 2020
  • 본 연구는 연약지반상에 PHC 파일 시공시 발생하는 인장파에 의해 발생하는 인장 균열에 의한 파일 파손 방지를 위하여 일반적으로 시공되는 선굴착 공법을 대체할 장비 개발에 목적이 있다. 연약지반상에 PHC 파일 항타 중 해머타격시 발생하는 인장파에 의해 인장 균열이 발생하며, 이는 결국 부실시공으로 이어진다. 항타시 발생하는 인장파 발생을 방지하기 위하여 연약층에서는 별도의 항타력 증대 장치를 이용하여 인장파 발생을 방지하여 파일 손상을 방지할 수 있다. 또한 장비 개발시 시공 속도 향상, 시공비 절감 및 소형장비를 사용할 수 있어 매연 및 소음을 감소시키는 친환경 공법이다. 본 개발 장비는 대심도 연약지반이 분포하는 새만금 간척지, 동남아시아 건설시장을 개척할 수 있는 효과적인 장비이다.

1-G 진동대 실험을 이용한 기존 구조물 기초에 적용 가능한 시트파일 공법의 액상화 피해 방지에 관한 연구 (A Study on the Prevention of Liquefaction Damage of the Sheet File Method Applicable to the Foundation of Existing Structures Using the 1-G Shaking Table Experiment)

  • 윤종찬;손수원;박준혁;문준성;김진만
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제24권7호
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    • pp.5-14
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    • 2023
  • 최근 국내·외에서 지진이 자주 발생하고 있다. 이러한 지진은 다양한 형태의 자연적 피해와 물리적 피해의 원인이 된다. 특히, 지반이 액체와 같은 거동을 보이는 액상화는 구조물에 큰 피해를 발생시킨다. 이에 다양한 액상화 피해 저감 공법들이 연구 및 개발되고 있다. 이에 본 연구에서는 시트파일 공법을 이용하여 기존 구조물에 적용 가능한 지진 시 액상화 피해 저감 공법에 대해 연구하였다. 1-G 진동대 실험을 수행하였고 주문진 표준사로 지반을 조성하였다. 상사 법칙을 적용하여 2층 규모의 모형 구조물을 제작하였고, 입력파는 가속도 수준 0.6g와 주파수 10Hz의 정현파를 적용하였다. 다양한 근입비에 따른 구조물 피해 저감 효과를 분석하였다. 연구 결과, 시트파일 공법을 적용하여 지반을 보강하였을 때의 구조물 침하가 지반 보강을 하지 않았을 때보다 약 71% 정도 감소하였으며, 최소 침하량을 보인 근입비는 "1"이었다. 그리고 근입비가 증가할수록 시트파일로 인해 지반 내 간극수압의 소산이 지연되는 경향을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 근입비에 따른 구조물 침하와의 관계를 그래프와 관계식으로 제안하였다. 본 연구 결과는 향후 기존 구조물에 적용 가능한 시트파일 공법을 개발하는데 있어 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

섬유소계 직물의 탄화날염가공이 섬유손성에 미치는 영향 (Effect of Burn out Print Finishing on Cellulose Fiber Damage)

  • 신정숙;송석규
    • 한국의류학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.124-131
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    • 2001
  • To find out the effect of burn out print finishing for better quality of fabric, examined processing which could make less damages on the fiber because the biggest problem is remained fibers damage after burn out print finishing. Fiber damage examined to the condition of finishing material NaHSO$_4$and H$_2$SO$_4$, 3~10min., 100~13$0^{\circ}C$, glycerin. The fiber damages evaluated the break strength and the surface condition by SEM. Among satin, pile fabric which remained fiber is silk, warp knitted fabric which remained fiber is polyester, the fibers damage level were warp knitted fabric$0^{\circ}C$, glycerin and for 6 minutes by NaHSO$_4$. When carbonized by 20%. 50% and 70% to express textile design, carbonizing rate was not effect on the fiber damage very much. There was almost no damages with glycerine, and almost no damages during 3~6minutes fixation time, 10$0^{\circ}C$ steaming heat fixation by NaHSO$_4$and H$_2$SO$_4$. Without glycerine, there were damage by hydrolysis on polyesters surface and the fiver was broken by fixation time.

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도폭선을 이용한 콘크리트 블록 절단 연구 (Cutting of Concrete Block Using Detonating Cords)

  • 김정규;김종관
    • 화약ㆍ발파
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    • 제37권4호
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    • pp.17-25
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    • 2019
  • 도폭선과 수평분리판을 이용한 현장타설 말뚝 두부를 제거하는 방법을 제안하였다. 무근 콘크리트 블록을 제작하였고, 콘크리트 블록 발파실험을 통하여 말뚝 두부 절단에 필요한 도폭선 약량과 최소저항선을 확인하였다. AUTODYN 2D를 이용하여 두부 절단 후 콘크리트 블록의 손상 정도를 확인하였다. 실험결과 10g/m 도폭선과 수평분리판을 이용한 콘크리트 블록 절단을 확인하였고, 수평분리판을 사용하여 블록의 방향성 절단과 도폭선에 의한 블록 손상이 저감됨을 확인하였다.

Calculation method and application of natural frequency of integrated model considering track-beam-bearing-pier-pile cap-soil

  • Yulin Feng;Yaoyao Meng;Wenjie Guo;Lizhong Jiang;Wangbao Zhou
    • Steel and Composite Structures
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    • 제49권1호
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    • pp.81-89
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    • 2023
  • A simplified calculation method of natural vibration characteristics of high-speed railway multi-span bridge-longitudinal ballastless track system is proposed. The rail, track slab, base slab, main beam, bearing, pier, cap and pile foundation are taken into account, and the multi-span longitudinal ballastless track-beam-bearing-pier-cap-pile foundation integrated model (MBTIM) is established. The energy equation of each component of the MBTIM based on Timoshenko beam theory is constructed. Using the improved Fourier series, and the Rayleigh-Ritz method and Hamilton principle are combined to obtain the extremum of the total energy function. The simplified calculation formula of the natural vibration frequency of the MBTIM under the influence of vertical and longitudinal vibration is derived and verified by numerical methods. The influence law of the natural vibration frequency of the MBTIM is analyzed considering and not considering the participation of each component of the MBTIM, the damage of the track interlayer component and the stiffness change of each layer component. The results show that the error between the calculation results of the formula and the numerical method in this paper is less than 3%, which verifies the correctness of the method in this paper. The high-order frequency of the MBTIM is significantly affected considering the track, bridge pier, pile soil and pile cap, while considering the influence of pile cap on the low-order and high-order frequency of the MBTIM is large. The influence of component damage such as void beneath slab, mortar debonding and fastener failure on each order frequency of the MBTIM is basically the same, and the influence of component damage less than 10m on the first fourteen order frequency of the MBTIM is small. The bending stiffness of track slab and rail has no obvious influence on the natural frequency of the MBTIM, and the bending stiffness of main beam has influence on the natural frequency of the MBTIM. The bending stiffness of pier and base slab only has obvious influence on the high-order frequency of the MBTIM. The natural vibration characteristics of the MBTIM play an important guiding role in the safety analysis of high-speed train running, the damage detection of track-bridge structure and the seismic design of railway bridge.