• 제목/요약/키워드: pile structure

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해양 스태빙 가이드 설계 고찰 (Study on Offshore Stabbing Guide design)

  • 조철희;홍성근
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.69-77
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    • 1999
  • The stabbing guide is often used to guide an add-on pile into an existing pile in offshore jacket installation. It provides a pile alignment for a welding tie-in in static condition as well. Even stabbing guide is an essential component in pile installation, it is not considered as a permanent offshore structure. In this regard, there is not a define design guideline proposed. In API RP 2A WSD, it briefly define the design considerations of stabbing guide. The failure of stabbing guide can cause a greate economical loss and a serious impact to the project schedule. Stabbing guide design should consider many factors considering actual work conditions for both static and dynamic situations. In the paper, a design method is proposed by appling the plate theory and it is confirmed numerically with FEM modeling. The geometry of stabbing guide is assumed as a cylinder shape with various wall thickness and effective length. The various thickness, effective length and pile size are compared for stable stabbing guide design.

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Soil-pile interaction effects in wharf structures under lateral loads

  • Doran, Bilge;Seckin, Aytug
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제51권2호
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    • pp.267-276
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    • 2014
  • Wharfs are essential to shipping and support very large gravity loads on both a short-term and long-term basis which cause quite large seismic internal forces. Therefore, these structures are vulnerable to seismic activities. As they are supported on vertical and/or batter piles, soil-pile interaction effects under earthquake events have a great importance in seismic resistance which is not yet fully understood. Seismic design codes have become more stringent and suggest the use of new design methods, such as Performance Based Design principles. According to Turkish Code for Coastal and Port Structures (TCCS 2008), the interaction between soil and pile should somehow be considered in the nonlinear analysis in an accurate manner. This study aims to explore the lateral load carrying capacity of recently designed wharf structures considering soil-pile interaction effects for different soil conditions. For this purpose, nonlinear structure analysis according to TCCS (2008) has been performed comparing simplified and detailed modeling results.

강재기둥과 PHC 파일을 연결하는 반구형 접합부(HAT Joint)의 유한요소 해석 PART II : 각형강관기둥 (Analytical Study of HAT Joint between PHC Pile and Steel Tube Column)

  • 오진탁;이연승;김상봉;주영규
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.111-118
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    • 2015
  • In Part I, we disccussed of joint between PHC pile and steel column in foundation of large space structures, one prototype of a joint of PHC pile to steel pipe column was suggested on the basis of analytical studies. In this paper, I explain the Joint of PHC pile to steel tube column and more detail of analysis.

단독말뚝의 측면으로 시공되는 터널에 의한 말뚝의 거동 연구 (A Study on the Behaviour of a Single Pile to Adjacent Tunnelling Conducted in the Lateral Direction of the Pile)

  • 이철주
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.41-50
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    • 2011
  • 본 연구에서는 단독말뚝의 측면에서 시공되는 터널에 의한 말뚝의 거동에 대하여 3차원 수치해석을 통하여 분석하였다. 수치해석을 통하여 터널-말뚝-지반의 상호거동에 대한 심도 있는 분석을 실시하였다. 수치해석을 통해 말뚝의 침하, 말뚝과 주변지반 사이의 상대변위, 전단응력 및 말뚝의 축력변화를 고찰하였다. 특히 터널굴착에 의한 전단응력의 전이과정에 대한 심도 있는 분석을 실시하였다. 터널굴착에 의한 말뚝과 인근지반에서의 상대변위 변화로 인하여 말뚝에 작용하는 전단응력 및 축력의 분포가 변하게 되는 것으로 나타났다. 터널 중심부의 상부에서는 하향의 전단응력이 발생하는 반면(Z/L=0.0-0.7~0.8), 그 하부에서는 (Z/L=0.7~0.8-1.0) 상향의 전단응력이 발생하여 말뚝에 압축력이 발생된다, 이때 Z는 임의의 심도, L은 말뚝의 길이다. 터널굴착이 종료된 후 말뚝에는 최대 $0.475P_a$의 압축력이 발생하였다, 이때 $P_a$는 말뚝의 설계지지력이다. 수치해석을 통해서 도출된 터널굴착이 말뚝 거동에 미치는 영향에 대해 상세히 고찰하였다.

말뚝기초의 침하예측 (Settlement Predictions for Pile Foundations)

  • 윤길림
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제13권2호
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    • pp.137-154
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    • 1997
  • 한계상태설계법상에서 말뚝기초는 상부구조물의 안정성과 공용성에 근거하여 지지력과 침하 량을 만족하도록 설계되어야한다. 본 논문에서는 공용성을 검토하기위해 과압밀된 점토지반에 위치한 9본의 군말뚝과 2본의 단말뚝에 대하여 실무에서 많이 이용되고 있는 예측식과 현장에서 수행한 피조콘 자료를 이용하여 침하량을 산정했다. 지반에 따라 공간적으로 변화하는 탄성계수가 침하예측에 미치는 영향을 간략히 조사했다. 예측방법으로는 단순탄성론적 예측식 인 베직법 (Vesic's method)과 풀러스법 (Poulos'B method)을 이용했으며 산정된 침하량을 실지 말뚝재하실험을 통해서 계측한 것과 비교한 결과 대부분 과다하게 예측했고 지반의 탄성계수를 직선적으로 가정한 같파는 침하계산에 큰 영향은 미치지 않는 것으로 판단되었다.

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지진 안전도 해석을 위한 Twisted Tripod 지지 구조를 갖는 풍력발전기의 말뚝-지반 상호작용 모델 평가 (Evaluation of Pile-Ground Interaction Models of Wind Turbine with Twisted Tripod Support Structure for Seismic Safety Analysis)

  • 박광연;박원석
    • 한국안전학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.81-87
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    • 2018
  • The seismic response, the natural frequencies and the mode shapes of an offshore wind turbine with twisted tripod substructure subject to various pile-ground interactions are discussed in this paper. The acceleration responses of the tower head by four historical earthquakes are presented as the seismic response, while the other loads are assumed as ambient loads. For the pile-ground interactions, the fixed, linear and nonlinear models are employed to simulate the interactions and the p-y, t-z and Q-z curves are utilized for the linear and nonlinear models. The curves are designed for stiff, medium and soft clays, and thus, the seven types of the pile-ground interactions are used to compare the seismic response, the acceleration of the tower head. The mode shapes are similar to each other for all types of pile-ground interactions. The natural frequencies, however, are almost same for the three clay types of the linear model, while the natural frequency of the fixed support model is quite different from that of the linear interaction model. The wind turbine with the fixed support model has the biggest magnitude of acceleration. In addition, the nonlinear model is more sensitive to the stiffness of clay than the linear pile-ground interaction model.

Development of an integrated Web-based system with a pile load test database and pre-analyzed data

  • Chen, Yit-Jin;Liao, Ming-Ru;Lin, Shiu-Shin;Huang, Jen-Kai;Marcos, Maria Cecilia M.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제7권1호
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    • pp.37-53
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    • 2014
  • A Web-based pile load test (WBPLT) system was developed and implemented in this study. Object-oriented and concept-based software design techniques were adopted to integrate the pile load test database into the system. A total of 673 case histories of pile load test were included in the database. The data consisted of drilled shaft and driven precast concrete pile axial load tests in drained, undrained, and gravel loading conditions as well as pre-analyzed data and back-calculated design parameters. Unified modeling language, a standard software design tool, was utilized to design the WBPLT system architecture with five major concept-based components. These components provide the static structure and dynamic behavior of system message flows in a visualized manner. The open-source Apache Web server is the building block of the WBPLT system, and PHP Web programming language implements the operation of the WBPLT components, particularly the automatic translation of user query into structured query language. A simple search and inexpensive query can be implemented through the Internet browser. The pile load test database is helpful, and data can be easily retrieved and utilized worldwide for research and advanced applications.

All-in-one 어태치먼트 기반 PHC 파일 원커팅 두부정리 자동화 로봇의 프로토타입 개발 (Development of an All-in-one Attachment-based PHC Pile Head Cutting Robot Prototype)

  • 염동준;박예슬;김준상;김영석
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제35권2호
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    • pp.37-44
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    • 2019
  • The primary objective of this study is to develop a prototype of all-in-one attachment-based PHC pile head cutting robot that improves the conventional work in safety, productivity, and quality. For this, the following research works are conducted sequentially; 1)literature review, 2)development of an all-in-one attachment-based PHC pile head cutting robot prototype, 3)performance evaluation of each device, 4)economic analysis of an automated method. As a result, PHC pile cutting level sensing device, PHC pile cutting device, PHC pile handling device are developed. Futhermore, working process of an automated method is developed based on result of performance evaluation. According to the economic analysis result, the cost of the automated method was 21.37% less than that of the conventional method, and the economic efficiency was also superior(ROR 215.44%, Break-even Point 5.52month). It is expected that conclusions for future improvements are used in the development of the all-in-one attachment-based PHC pile head cutting robot to practical use.

단일 현장타설말뚝의 간편해석 및 최소 철근비 분석 (Simplified Analysis of Pile Bent Structures and Minimum Reinforcement Ratio)

  • 김재영;황택진;정상섬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.33-43
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    • 2011
  • 본 연구에서는 등가 지반면 스프링 모델을 적용한 단일 현장타설말뚝의 간편해석(기둥-말뚝의 상호작용을 고려한 분리해석)을 수행하였다. 이 때 지반조건, 하중, 말뚝직경 등의 영향인자에 따라 검증하였으며, 단일 현장타설말뚝에 적용된 철근량을 분석하여 말뚝의 최소 철근비 적용성을 평가하였다. 본 연구결과, 기존 기둥과 말뚝을 단일부재로 모델링하는 일체해석과 기둥-말뚝의 상호작용을 고려한 분리해석의 결과에는 서로 차이가 없었으며, 이를 통해 가상,고정점을 통한 해석법은 단일 현장타설말뚝의 정확한 거동파악이 어려움을 알 수 있었다. 또한 재료의 비선형성을 고려한 해석결과, 말뚝부에서 발생하는 휨모멘트는 말뚝재료의 균열모멘트 이내에서 모두 발생하였으며, 수평변위도 허용 수평변위 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 따라서 단일 현장타설말뚝의 말뚝부에는 최소철큰비 기준인 0.4% 철근량만을 배근하여도 안정성이 확보되는 것을 알 수 있었으며, 기둥-말뚝의 상호작용을 고려한 분리해석은 상하부 일체해석으로 가는 중간단계의 비교적 정확하고 경제적인 설계법임을 알 수 있었다.

수치해석을 통한 말뚝 배치에 따른 군말뚝 효율 분석 (Efficiency of Pile Groups with Arrangement of Piles Using Numerical Analysis)

  • 이기철;신세희;김동욱
    • 대한토목학회논문집
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    • 제41권5호
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    • pp.523-531
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    • 2021
  • 일반적으로 기초는 여러 개의 단일말뚝이 상부 구조체에 의해 연결된 상태로 군말뚝을 의미한다. 하지만, 군말뚝에 상부 하중 재하 시 지반에 작용하는 응력 범위는 단일말뚝에 비해 더 넓은 폭과 깊이로 확장되고, 중복되기 때문에 전체적인 지지력은 감소할 수 있다. 이러한 지지력 감소비를 군말뚝 효율이라 하나 일반적인 말뚝과 지반의 접촉 조건에 따른 영향을 분석한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지반 구성 및 군말뚝의 배치, 간격, 지반과 말뚝간의 접촉 특성을 해석 변수로 설정하고, 군말뚝 효율 및 군말뚝을 구성하는 개별말뚝의 거동을 분석하였다. 해석 결과, 지반 종류에 따라 마찰계수 증가 시 군말뚝 효율은 수렴 또는 감소하는 경향을 보였으며, 이를 통해 최적 군말뚝 효율을 분석하였다. 또한, 개별말뚝 분석을 통한 하중 감소비 파악 결과, 군말뚝 내부에 위치한 말뚝의 경우 하중을 상대적으로 적게 받았으며, 이는 내부 지반에 대한 영향인 것으로 판단된다.