• 대한토목학회논문집
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• 제32권5C호
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• pp.199-210
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• 2012

본 연구에서는 3차원 탄-소성 유한차분해석을 통해 기존재하는 단독말뚝, $3{\times}3$및 $5{\times}5$ 군말뚝의 바로 아래 풍화암 지반에서 실시된 터널시공으로 인한 말뚝의 거동을 분석하였다. 수치해석에서는 터널굴착으로 인한 말뚝의 거동을 규명하기 위하여 지반/말뚝의 침하 및 전단응력전이(shear stress transfer) 메커니즘을 심도있게 분석하였다. 터널굴착으로 유발된 지반의 침하와 말뚝-지반 사이 경계면에서의 상대변위 발생으로 인해 말뚝에 작용하는 전단응력 및 축력의 분포가 매우 크게 변화하였다. 계산된 결과에 의하면 터널굴착으로 인해 말뚝의 두부로부터 말뚝길이의 약 80%에 해당되는 위치까지는 상향의 전단응력이 발생하였고, 그 하부에서는 하향의 전단응력이 발생하였다. 이로 인해 말뚝의 축력이 터널의 굴착에 따라 지속적으로 감소하고, 순수한 터널의 시공으로 인하여 말뚝에는 인장력이 발생하였는데 이로 인해 말뚝에는 최대 $0.36P_a$의 인장력이 발생하였다, 여기서 $P_a$는 터널굴착이전에 말뚝두부에 작용하는 설계하중이다. 말뚝의 거동은 경계면에서의 전단강도 발현 정도에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 군말뚝의 경우 일반적으로 말뚝의 숫자가 증가할수록 터널의 시공에 의해 말뚝의 침하가 증가하는 것으로 나타났으며, 이와는 반대로 말뚝의 축력변화는 군효과(shielding effect)로 인해 단독말뚝의 경우에 비해 작은 것으로 분석되었다. 터널굴착으로 인한 말뚝침하의 증가로 인한 겉보기지지력(apparent pile capacity) 감소는 단독말뚝에 비해 군말뚝에서 두드러지는 것으로 분석되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.523-528
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• 2001

In this study we tried to determine the work-hardening exponent using continuous indentation test. Work-hardening exponent, which was determined by Hollomon equation, in tensile test, is an important parameter to determine plastic deformation and brittle/ductile property of materials. For using Hollomon equation, true stress and true strain were defined by indentation depth and indentation load. Using them the new equation, which is constituted by indentation depth, indentation load and work-hardening exponent, was induced. Indentation depth was calibrated because of elastic deflection and pile-up/sink-in phenomena. Work-hardening exponents of various steels derived by it showed good agreement to the results of tensile tests. In addition to experiments, FEM simulation was accomplished to investigate changes of real contact depth with materials properties changes. Through this simulation it is concluded that the real contact depth is changed by Y/E value which affect the early stage of indentation, and work-hardening exponent which the latter stage.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권2호
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• pp.85-94
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• 1996

말뚝직경이 개단말뚝의 폐색정도와 지지력에 미치는 영향을 규명하기 위하여 응력상태와 상대밀도의 조절이 가능한 토조와 직경이 다른 세개의 모형말뚝을 이용하여 모형말뚝실험을 수행하였다. 모형말뚝은 말뚝의 지지력 성분을 분리측정하기 위하여 직경이 다른 두개의 파이프로 만들어졌다. 실험결과에 의하면 말뚝이 완전폐색 상태로 되는 관입깊이는 말뚝직경과 지반의 상대밀도가 증가할수록 커지는 것을 알 수 있었으며, 관입비와 관내토 증분비가 동일하더라도 단위 관내토 지지력은 말뚝의 직경이 커질수록 감소하는 경향을 보였다. 그러나 기존의 지지력 산정식은 말뚝의 관입비나 폐색정도가 동일한 상태에 대하여 관내토 지지력은 말뚝의 직영에 관계없이 일정하거나 직경이 증가할수록 커지는 결과를 주고 있다. 이는 본 연구의 실험결과와 상반되는 것으로서 관내토 지지력의 산정시 말뚝의 폐색정도 뿐만 아니라 크기효과도 고려하는 것이 필요한 것으로 밝혀졌다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.45-54
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• 1999

지진의 연직성분에 의해 유발된 해진시 단일개단말뚝의 거동에 관한 이전의 연구들에서 단일개단말뚝의 지지력은 완전히 감소되었으며 관내토의 폐색도 완전히 파괴된 것으로 밝혀졌다 그러나 개단말뚝이더라도 말뚝의 관입길이가 길 경우 해진에 대하여 말뚝이 안정성을 유지할수 있고 개단강관말뚝일 경우에는 비교적 관입깊이가 짧을 경우에도 해진에 대하여 안정성을 유지할 수있을 것으로 예상된었다 본 연구에서는 초세립질 포화모래지반을 담고 잇는 소형압력토조에 단일개단말뚝 2개 또는 4개의 개단무리말뚝을 관입길이 7-40m로 모델링하여 관입시켰으며 각각의 말뚝에 대하여 압축정재하시험을 실시한후 극한지지력의 약 95%의 압축하중을 재하시킨 상태에서 해진의 진동을 작용시키면서 지지력의 감소를 확인하였고 해진 작용후의 각각의 말뚝에 대하여 압축정재하시험을 실시하였다. 해진시 천해에 설치된 단일개단말뚝과 군말뚝의 지지력은 감소되지 않았다 그러나 심해에 설치된 말뚝의 안정성은 말뚝의 지중관입 깊이에 좌우되었다 즉 27m이상 관입된 단일개단말뚝의 지지력은 안정하였으며 13m이상 관입된 2개 및 4개 군말뚝은 안정하였다 그런 7m 관입된 2개 군말뚝은 파괴되었으며 7m 관입된 4개 군말뚝의 지지력은 15%만큰 저감되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.196.1-196.1
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• 2011

In this study, a test bed was constructed in order to evaluate thermal efficiency of the energy pile which carries out combined roles of a structural foundation and of a heat exchanger. The energy pile in this study is designed as a large-diameter drilled shaft equipped with the heat exchange pipes which configures a W-shape and an S-shape. The drilled shaft reached to the depth of 60 m whilst the heat exchange pipes were installed to about 30 m deep from the ground surface. The W-shaped and S-shaped heat exchange pipes were installed in the opposite sections of the same drilled shaft. In-situ thermal response tests were performed for both the shapes of heat exchange pipes. To avoid underestimating the thermal performance due to hydration heat of concrete inside the drilled shaft, the in-situ thermal response tests for the energy pile were performed after four weeks since the installation of the energy pile.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.671-678
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• 2006

진동해머를 이용한 널말뚝 시공은 소음에 민감한 도심지 굴착 공사에 유용하다. 그러나 널말뚝의 진동-항타 시공시 항타관입성에 대한 연구는 거의 수행된 적이 없다. 이 연구에서는 국내에서 많이 사용되고 있는 U형 널말뚝을 진동해머를 이용하여 시공할 때 여러 가지 조건에 따른 항타관입성을 WEAP 프로그램을 이용하여 분석하였다. 해석결과 널말뚝의 관입속도는 N값이 클수록 느려지며, 20m 이내로 시공되는 경우 단면적이 클수록 느려지는 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.51-69
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• 2011

본 논문은 터널 굴착에 따른 상부교량 말뚝기초의 거동 변화를 3차원 수치해석을 통하여 분석하였다. 또한 터널의 심도변화에 따른 상부 말뚝기초 거동의 변화를 분석하기 위하여 직경이 10 m인 터널의 심도에 대한 매개변수 분석을 수행하였다. 해석결과를 이용하여 지반 변위, 말뚝기초의 연직변위, 터널 굴착 직각방향 및 굴착방향 변위, 기초의 축력변화 등을 분석하였으며, 이 분석 결과를 토대로 터널의 굴착면의 위치에 따른 교량 기초의 지지거동 변화를 알아보았다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.167-172
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• 2000

In this study, the behaviors of a cast-in-situ concrete pile embedded in the weathered rock were analysed by a 3D numerical analysis using PENTAGON 3D and the results were compared with those of the field load test. The load-settlement relation and the load transfer relationship were evaluated from the numerical analysis. As a result, the load-settlement relation at the pile top and the axial load distribution with depth were predicted reasonably. And those results were similar with those of the field load test.

• Geomechanics and Engineering
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• 제3권1호
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• pp.29-43
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• 2011

In this paper a semi-analytical approach is proposed to study the lateral behavior of a piled footing under horizontal loading. As accurate computation of stresses is usually needed at the interface separating the footing (pile) and the soil, this important location should be appropriately modeled as zero-thickness joint element. The piled footing is embedded in elastic soil with either homogeneous modulus or modulus proportional to depth (Gibson's soil). As the pile is the principal element in the piled footing system, a limited parametric study is carried out in order to investigate the influence of footing dimensions and the interface conditions on the lateral behavior of the pile. Hence, the pile behavior is examined through its main governing parameters, namely, the lateral displacement profiles, the bending moments, the shear forces and the soil reactions. The numerical results are presented for Poisson's ratio of 0.2 to represent a large variety of sands and Poisson's ratio of 0.5 to represent undrained clays.

• Geomechanics and Engineering
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• 제7권6호
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• pp.679-703
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• 2014

This paper investigates nonlinear response of 51 laterally loaded rigid piles in sand. Measured response of each pile test was used to deduce input parameters of modulus of subgrade reaction and the gradient of the linear limiting force profile using elastic-plastic solutions. Normalised load - displacement and/or moment - rotation curves and in some cases bending moment and displacement distributions with depth are provided for all the pile tests, to show the effect of load eccentricity on the nonlinear pile response and pile capacity. The values of modulus of subgrade reaction and the gradient of the linear limiting force profile may be used in the design of laterally loaded rigid piles in sand.