A Study on Seismic Response of Pile Foundations for Aseismic Design

말뚝기호의 내진해석에 대한 연구

In this paper, response of pile foundations under seismic loading is studied for use in aseismic design of deep foundations. Both the pseudostatic methods such as subgrade reaction theory by Reese, and elastic analysis by Poulos, and the dynamic methods proposed by, respectively, Prakash and Gazetas, are used for this study. The top displacements and maximum bending moments of example piles are obtained by each method mentioned above, and the results by each method are compared among others. The group pile effects are also considered approximately. The calculated results are compared with experimental results obtained by Novak in 1984. The pseudostatic methods, combined with dynamic group interaction factors, and the dynamic method proposed by Gazetas which considers both kinematic interaction and inertial interaction, separately, estimate the top displacements reasonably well : the method by Prakah or the pseudostatic methods combined with static group interaction factors may overestimate the top displacements and bending moments as well. Therefore, it is recommended to the the simple elastic analysis combined with dynamic group interaction factors for aseismic design of pile foundatins and to confirm the results by the Gaz etas' dynamic methods.

본 연구에서는 깊은 기초의 내진설계에 적용하기 위해, 지진하중에 의한 말뚝기초의 응답을 산출하여 비교, 검토하였다. 본 연구에서 사용된 해석 방법은 Subgrade Reaction Theory 및 탄성해석법과 같은 유사정적 해석방법, Prakash및 Gazetas가 각각 제안한 동적 해석방법이며, 예제해석을 통해 말뚝의 최대 상대변위 및 최대 휨모멘트를 위의 각 방법을 이용해서 산출하였고, 그 결과를 각각 비교하였다. 또한 말뚝의 군효과를 근사적으로 고려하여 Novak에 의해 수행된 실험 결과와 비교하였다. 해석결과를 분석해 볼 때 Kaynia와 Kausel이 제안한 동적 Group Interaction Factor Approach 에 의한 땅법 및 Gazetas가 제안한 방법의 최대 상대변위는 실측치와 부합하게 산정되었으며, Prakash 가 제안한 방법과 정적 Group Interaction Factor Approach에 의한 변위 및 휨모멘트는 과대평가되었다. 그러므로, 말뚝의 내진설계시에 동적 Group Interaction Factor Approach와 결합한 유사정적해석 을 사용하고 Gazetas가 제안한 동적방법에 의해 이를 검토하는 것이 바람직하다.