• Geomechanics and Engineering
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• 제10권5호
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• pp.577-598
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• 2016

This paper presents a numerical study of pile force distribution in a pile group foundation subjected to vertical load and large moment. The physical modeling of a pile foundation for a wind turbine is analyzed using 3D finite element software, PLAXIS 3D. The soil profile consists of several clay layers, which are modeled as Mohr-Coulomb material in an undrained condition. The piles in the pile group foundation are modeled as special elements called embedded pile elements. To model the problem of a pile group foundation, a small gap is created between the pile cap and underlying soil. The pile cap is modeled as a rigid plate element connected to each pile by a hinge. As a result, applied vertical load and large moment are transferred only to piles without any load sharing to underlying soil. Results of the study focus on pile load distribution for the square shape of a pile group foundation. Mathematical expression is proposed to describe pile force distribution for the cases of vertical load and large moment and purely vertical load.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.324-337
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• 2010

For the development of load and resistance factor design, reliability analysis is required to calibrate resistance factors in the framework of reliability theory. The distribution of measured-to-predicted pile resistance ratio was constructed based on only the results of load tests conducted to failure for the assessment of uncertainty regarding pile resistance and used in the conventional reliability analysis. In other words, successful pile load test (piles resisted twice their design loads without failure) results were discarded, and therefore, were not reflected in the reliability analysis. In this paper, a new systematic method based on Bayesian theory is used to update reliability index of driven steel pile piles by adding more pile load test results, even not conducted to failure, into the prior distribution of pile resistance ratio. Fifty seven static pile load tests performed to failure in Korea were compiled for the construction of prior distribution of pile resistance ratio. Reliability analyses were performed using the updated distribution of pile resistance ratio and the total load distribution using First-order Reliability Method (FORM). The challenge of this study is that the distribution updates of pile resistance ratio are possible using the load test results even not conducted to failure, and that Bayesian update are most effective when limited data are available for reliability analysis or resistance factors calibration.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 말뚝기초 학술발표회
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• pp.107-141
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• 2000

Large diameter piles can be defined as piles with diameter of at least 0.76 m (2.5 ft). In bridge foundation, large diameter piles have been used as pier foundations and their use has been increased greatly. In this study, static pile load tests for large diameter piles peformed in Kwangan Grande Bridge construction site were introduced. Also, various sensor installation methods for several types of piles (that is, open-ended steel pipe pile, drilled shafts and socketed pipe piles), pipe axial load measuring method, load transfer analysis method and pile load test results (pile-head load - settlement curve, and pile axial load distribution curve along the pile depth) were introduced.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.283-290
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• 2001

In this study, static Pile load tests and PDA for open-ended steel pipe pile($\phi$ = 609.6 mm, t = 14 mm) penetrated into the gravel layer(GP - GM) was accomplished and axial load distribution was measured. Based on the tests results, the ultimate bearing capacity and axial load bearing mode were examined. Also, the ultimate pile capacity was calculated by APIL $E^{PLUS}$./.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권7호
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• pp.161-170
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• 2010

기초구조물의 저항계수 산정 및 하중저항계수설계법의 개발을 위해서는 충분한 양의 데이터베이스 구축을 바탕으로 정확한 신뢰성 분석이 수행되어야 한다. 기존 국내외 말뚝기초의 신뢰성 분석 연구에서는 말뚝의 측정지지력 확인이 가능한 재하시험 자료만을 이용하여 저항편향계수의 분포특성을 산정하였다. 따라서, 파괴에 이르지 않은 말뚝재하시험 자료는 신뢰성 분석에서 제외되었다. 본 연구에서는 베이지안 이론을 이용하여 타입강관말뚝 저항편향계수의 사전 분포특성에 측정지지력을 확인할 수 없는 재하시험 결과를 추가하여 현장 특성을 반영한 저항편향계수의 사후분포특성을 산정하였다. 그리고 저항편향계수의 사후분포특성을 이용하여 말뚝의 신뢰성 평가를 수행하고 신뢰도수준을 갱신하였다. 국내 전역에서 수행된 양질의 정재하시험 자료를 수집, 분석하여 57개의 자료에 대한 측정지지력을 확인하였고, 이들 자료에 대해서 구조물기초설계기준에서 제안하고 있는 Meyerhof 공식을 이용하여 설계지지력을 산정하였다. 이를 통해 저항편향계수의 사전분포 특성을 정량화 하였으며, 베이지안 기법을 적용하여 다양한 현장재하시험 결과에 따라 저항편향계수의 사후분포를 산정하였다. 갱신된 저항편향계수 통계특성을 적용하여 일차신뢰도법을 이용하여 강도 높은 신뢰성 해석을 수행하고 시험결과에 따른 신뢰도 수준을 평가하였다. 본 연구에서 제시된 방법을 통해 양질의 측정지지력 데이터가 부족한 경우 베이지안 기법을 이용하여 신뢰성 분석이 가능함을 확인하였다.

• 한국안전학회지
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• 제16권3호
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• pp.99-105
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• 2001

This paper presents results km a series of model tests oil vertically loaded single piles to compare the behaviors of H and pipe piles under the same ground condition. The aims of this paper were to compare the bearing capacity of H-pile md pipe piles under in the same ground condition and to estimate the effect of gravity acceleration and relative soil density. Relative density of soil were made to be 40%, 80% and embedded length of pile on sand was increased by 10, 12, 14, 16 times of the diameter of pile, respectively. As a results of test series, allowable load of H-pile is from 6.4% to 18.2% larger than allowable load of pipe pile in relative density 80% and from 9.1% to 39.4% larger than allowable load of pipe pile in relative density 40%. As a results of numerical analysis, we were predicted behaviour of stress-displacement of pile with model test. In the case of relative density 80% and 40%, bearing capacity of H pile represent from 17.74% to 18.6% larger than allowable load of pipe pile.

• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권11호
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• pp.107-119
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• 2018

PHC말뚝, 확장판 선단부착 PHC말뚝, 강관 선단부착 PHC말뚝을 현장 시험 부지에서 시험시공하였다. 이들 선단변형 PHC말뚝들에 대하여 하중전이측정이 수반된 연직압축정재하시험을 실시하였으며 시공직후 항타후 동재하시험을 수행하였다. 또한 선단부만 그라우팅한 선단변형PHC말뚝에 대한 연직압축정재하시험도 실시하였다. 3가지 다양한 선단말뚝들 즉, PHC말뚝, 확장판 선단부착 PHC말뚝, 강관 선단부착 PHC말뚝의 하중-침하량 거동은 거의 동일한 양상을 나타내었다. 따라서 말뚝이 선단지지층에 근입된 길이가 동일하고 말뚝 본체의 직경이 동일할 경우 확장판 선단부착 PHC말뚝 및 강관 선단부착 PHC말뚝의 지지력 증대 효과는 거의 없는 것으로 나타났다. 최종재하하중단계에서 PHC말뚝, 확장판 선단부착 PHC말뚝, 강관 선단부착 PHC말뚝의 주면마찰력은 각각 전체 재하하중의 95.8%, 95.6%, 97.8%를 분담하였으며, 선단지지력은 전체 재하하중의 4.2%, 4.4%, 2.2%를 분담하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.17-30
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• 2019

본 연구는 3차원 수치해석을 통해 기존말뚝과 보강말뚝의 하중분담율(Load Distribution Ratio)과 근사적 해석 기법으로 보강말뚝의 축방향 강성(Axial Stiffness)을 산정하였다. 시공단계를 고려하여 말뚝기초의 LDR에 영향을 미치는 인자를 파악하기 위해서 1) 말뚝기초의 강성, 2) 말뚝기초의 선단지지조건, 3) 기초판 접촉효과, 4) 보강말뚝의 설치위치에 따라 해석을 수행하여 기존말뚝과 신설말뚝의 하중분담율 거동을 확인하였다. 또한 5) 기존말뚝의 축방향 강성($K_{ve}$)를 사용하여 말뚝지지 전면기초의 3차원 근사적 해석기법(YSPR)으로 보강말뚝의 직경에 따른 강성($K_{vr}$)을 산정하고, 장기간 사용으로 인한 경화를 고려하여 $K_{ve}$를 3단계로 나누어 감소시켜 보강말뚝의 강성 변화의 경향을 살펴보고, 신설 말뚝의 강성 산정방법을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6C호
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• pp.259-266
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• 2011

기초구조물의 신뢰성 있는 저항계수 산정을 위해서는 충분한 양의 재하시험 결과에 근거한 저항의 분포특성 분석이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 베이지안 이론에 근거하여 검증용 정재하시험 결과를 저항의 분포특성 분석에 반영할 수 있는 개선된 해석법을 제안하였고, 이를 통해 기 제안된 국내 타입강관말뚝의 저항계수를 갱신하였다. 측정 지지력이 확인된 정재하시험 결과를 이용하여 저항의 사전 분포특성을 산정하고, 검증용 정재하시험 결과를 우도정보로 고려하여 저항의 사후 분포특성을 평가하였다. 갱신된 저항의 사후 분포특성을 이용하여 일차신뢰도법에 의해 저항계수를 산정하였다. 총 5회의 검증용 재하시험 결과를 반영할 경우, 갱신된 저항계수는 목표신뢰도지수 2.33, 3.0에 대하여 각각 0.27-0.96, 0.19-0.68의 범위를 나타내었다. 본 연구에서 제시된 해석법을 통해 양질의 측정지지력 데이터가 부족하여 신뢰성 있는 저항계수를 산정하기 어려운 경우 현장 검증시험 결과를 반영한 저항계수의 보정이 가능함을 확인하였다.