• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.49-56
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• 2022

본 연구는 말뚝으로 보강된 풍력발전기초의 수평저항력을 실내모형실험을 통해 구하였다. 특히 말뚝과 풍력발전기초 및 암반지반을 일체화시켜 기존의 중력식 풍력발전기초와의 수평저항력을 비교하였다. 또한 말뚝의 근입깊이를 달리하여 말뚝의 수평저항력 및 휨모멘트의 변화를 분석하였다. 그 결과 말뚝의 근입깊이가 깊어짐에 따라 수평저항력이 커짐을 알 수 있었다. 특히 암석층까지 말뚝이 근입된 경우가 사석층까지 근입된 경우보다 말뚝의 저항력 증가비가 2.11배 크게 나타났다. 말뚝이 암반지반까지 근입될 경우 최대 휨모멘트의 발생위치는 풍력발전기초와 사석층의 경계면에서 나타남을 알 수 있었다. 이를 통해 기존 중력식 풍력발전 기초보다 말뚝으로 보강된 풍력발전 기초의 수평저항력이 크게 나타남에 따라 안전성 측면에서 더 유리한 시공방법이 될 수 있을 것으로 파악된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권2호
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• pp.33-39
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• 2004

대부분의 말뚝기초는 두부 고정상태이지만, 수평재하시험은 일반적으로 두부 자유상태에서 시행되었다. 이번 논문은 두가지 경우(두부고정, 두부자유)에 대한 말뚝깊이별 수평변위와 이론 방정식과 현장수평재하시험을 비교해가며 대구경현장타설말뚝의 수평거동을 분석한 말뚝현장수평재하시험을 수행하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제18권1호
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• pp.47-52
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• 2004

Greater holding force of an anchor is required for maintaining the position of a larger floating structure. According to the series of model tests of pile anchors with movable fluke, the square type pile anchor, with fluke, showed more than 6 times of the uplift pulling force, compared to the same type pile anchor, without fluke. This uplift force is 100 times its weight. When the water depth is more than 40m, It is difficult to install the pile anchor. For a convenient installation method, a type of manipulator is proposed for the separation of a weight and buoyancy controller, using TRIZ.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권4호
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• pp.51-61
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• 2001

본 논문에서는 지반의 상대다짐도(RC)와 매입말뚝의 근입비에 따른 하중-침하 거동을 연구하기 위하여 모형실험과 하중전이 함수를 이용한 해석을 수행하였다. 모형시험에서 말뚝은 근입비(L/D)를 15, 20, 25로 설치하였고, 지반의 상대다짐도를 85%, 95%로 각각 조성하였으며 말뚝주면은 시멘트를 주입하였다. 본 논문은 매입말뚝의 해석을 위하여 Vijayvergia의 하중전이 모델, Castelli 모델, Gwizdala의 탄소성-완전소성 모델, coyle의 제안식 등을 사용하여 실험결과와 비교하였으며, 매입말뚝의 하중-침하 거동을 예측하는데 가장 적합한 하중전이 방법을 제안하였다. 하중전이 함수에 의한 지지력 예측 결과 매입말뚝의 극한 지지력은 Coyle의 제안식이 실측값에 가장 근접한 것으로 나타났으며, 초기 하중-침하 거동은 Castelli에 의한 함수가 가장 유사하게 하중-침하 거동을 평가하는 것으로 나타났다. 매입말뚝의 축하중 해석결과 하중전이법에 의해 평가된 주면마찰력이 실측값보다 과소평가 되는 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권2호
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• pp.223-237
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• 2020

Transmission towers have come to represent one of the most important infrastructures in today's society, which may suffer severe earthquakes during their service lives. However, in the conventional seismic analyses of transmission towers, the towers are normally assumed to be fixed on the ground without considering the effect of soil-structure interaction (SSI) on the pile-supported transmission tower. This assumption may lead to inaccurate seismic performance estimations of transmission towers. In the present study, the seismic response and failure analyses of pile-supported transmission towers considering SSI are comprehensively performed based on the finite element method. Specifically, two detailed finite element (FE) models of the employed pile-supported transmission tower with and without consideration of SSI effects are established in ABAQUS analysis platform, in which SSI is simulated by the classical p-y approach. A simulation method is developed to stochastically synthesize the earthquake ground motions at different soil depths (i.e. depth-varying ground motions, DVGMs). The impacts of SSI on the dynamic characteristic, seismic response and failure modes are investigated and discussed by using the generated FE models and ground motions. Numerical results show that the vibration mode shapes of the pile-supported transmission towers with and without SSI are basically same; however, SSI can significantly affect the dynamic characteristic by altering the vibration frequencies of different modes. Neglecting the SSI and the variability of earthquake motions at different depths may cause an underestimate and overestimate on the seismic responses, respectively. Moreover, the seismic failure mode of pile-supported transmission towers is also significantly impacted by the SSI and DVGMs.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.9-16
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• 2017

콘크리트 충전 강관 기둥을 개선한 팔각 콘크리트 충전 강관 기둥 (OCFT 기둥)이 개발되었다. 본 연구에서는 시공성 및 경제성 측면에서 장점을 갖는 OCFT 기둥을 역타(Top-Down) 공법에 적용하기 위하여 원심모형실험 장비를 활용하여 압축성능을 검증하였다. 12 g의 원심가속도가 작용하는 상태에서 말뚝으로 시공된 OCFT 기둥의 시공하중에 대한 지지가능 여부와 토사가 굴토되었을 경우 말뚝의 좌굴안전성 등을 관찰하기 위하여 압축강도에 대한 실험을 수행하였다. 천공 후, OCFT 기둥과 H 형강이 말뚝기초로 시공되고 뒷채움으로, 지반에 완전히 묻힌 실험체의 경우와 반만 묻힌 경우에 대하여, 약 13,000 kN의 공칭강도의 45% 시공하중을 재하한 결과 모든 실험체가 탄성상태에서 거동하였다. 하중재하실험 종료 후, 풍화암과 말뚝하부를 관찰한 결과 풍화암이 손상되지 않았으며, 이로부터 3.5 MPa 조성된 풍화암은 $600{\times}600mm$ OCFT 기둥의 공칭강도의 45%도 안정적으로 지지할 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권11호
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• pp.33-40
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• 2023

본 연구에서는 산화마그네슘계 내화물(Magnesium oxide-based refractory)을 함유한 팽창성 지반에서의 말뚝기초 거동을 분석하였다. 고정단 말뚝이 설치된 모형토조에 용융마그네시아(Fused magnesia, FM)를 활용하여 지반의 융기를 유도하였으며, FM함유량(FM_c = 30%, 50%, 70%)을 변화하여 시간에 따른 깊이별 융기량과 말뚝의 축력을 분석하였다. FM_c가 증가할수록 더 큰 융기량이 측정되었으며, 시료의 표면으로 갈수록 융기량이 누적되어 깊이에 따라 융기량이 감소하였다. 그러나 깊이별 융기율의 차이와 그에 따른 팽창압의 차이로 인하여 FM_c = 30%와 50%일때 말뚝에 뚜렷한 압축력과 인장력이 발현되었으며, FM_c = 70%일 때에는 말뚝 전체에 인장력만이 발현되었다. 이런한 결과는 산화마그네슘계 내화물이 포함된 혼합토 내의 말뚝거동을 분석하는데 중요한 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권8호
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• pp.35-43
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• 2012

널말뚝을 해안지역이나 도심지역에 건설하는 경우 주변에 위치한 횡방향 재하 말뚝의 영향권 내에 존재하게 되는 경우가 발생하게 되지만, 기존 설계방법에서는 이러한 영향에 대하여 고려하고 있지 않다. 본 연구를 통해 말뚝에 횡방향 하중이 재하되는 경우 근접한 널말뚝에 미치는 영향을 정량적으로 예측할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 상용프로그램인 ABAQUS를 이용하여 3차원 유한요소 모델을 만들었으며 지반 구성모델로는 Drucker-Prager 모델, 널말뚝과 말뚝은 선형탄성으로 거동하도록 모사하였다. 널말뚝의 휨강성, 말뚝과 널말뚝 간의 거리, 굴착깊이, 그리고 지반의 탄성계수 등 총 4가지 변수들을 사용하여 횡방향 재하 말뚝이 주변 널말뚝에 미치는 영향을 분석해 보았다. 수치해석 결과를 이용하여 널말뚝에 발생하는 최대 횡방향 변위 및 휨모멘트를 측정할 수 있는 간단한 식을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.679-683
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• 2006

진동타입기에 의한 말뚝의 관입과정을 운동방정식으로 나타내고 수치적분법을 이용하여 말뚝의 관입속도를 예측할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램에 의한 관입속도 계산결과를 기존의 현장시험결과와 비교분석하였다. 프로그램에 의해 계산된 관입속도값은 말뚝의 근입깊이가 클수록 실측값에 가까운 값을 보였다. 작은 근입 깊이에서 실측값과 계산값의 차이가 큰 이유는 실제 시공시 작은 근입깊이에서는 말뚝의 휨운동과 비틀림운동이 커서 결과적으로 말뚝에 전달되는 연직방향 압축력이 감소되어 나타난 결과로 판단되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.5-20
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• 2011

본 연구는 토사지반 또는 유한심도 내 암반층이 있는 지반을 대상으로 마이크로파일의 효과적인 설치방법을 제안하고 제안된 설치방법의 적용성을 평가하기 위해 수치해석을 수행하였다. 해석결과, 지반에 설치된 파일이 강체거동을 하는 경우는 파일 선단부와 암반층 위치 따라 파일 보강지반 지지력이 달라지나, 연성거동을 하는 경우는 파일 선단부와 암반층의 위치보다 파일강성과 관련한 파일 설치길이와 파일 근입길이에 따라 지지력이 달라지는 것으로 나타났다.