DOI QR코드

DOI QR Code

Analysis of Mat Foundation by Considering Interface with Rock Mass

전면기초-하부암반 접촉면의 영향분석

  • Received : 2010.04.15
  • Accepted : 2010.08.24
  • Published : 2010.08.31

Abstract

In recent days, the foundations of huge structures in general and mega foundations of grand bridges and high-rise buildings in particular are required in geotechnical engineering. This study described 3 dimensional behavior of mat foundation on soft rock based on a numerical study using 3D finite element method. A series of numerical analyses were performed for various soil conditions and mat rigidities under vertical loading. Based on the results of the parametric study, it is shown that the prediction of the settlement, cross sectional tensile stress and bending moments in the mat is overestimated in the analysis without considering interface behavior in comparison with the analysis considering interface between mat and rock mass.

최근 국내 외에서 초장대 교량 및 초고층 건물의 시공이 증가하고 있으며, 지반공학적인 측면에서 상부 구조물로 부터 전달되는 큰 하중을 안전하게 지지할 수 있는 대단면 기초의 설계와 시공이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 연암지반에 실제 시공된 상부 구조물에서 전달되는 수직하중을 받는 전면기초의 거동분석을 위하여 3차원 유한요소 해석을 실시하였다. 해석 시 기초와 지반사이의 접촉면 유 무에 따른 거동을 비교 분석하였으며, 동일한 단면의 기초의 거동을 기초와 지반사이의 상대변위가 연암보다 더 크게 발생할 것으로 예상되는 풍화암 지반조건에서도 분석하였다. 또한 전면기초의 두께를 변화시켜 강성기초와 연성기초의 거동특성을 파악하였다. 본 연구 결과, 접촉면의 거동을 고려하지 않은 해석의 경우 기초의 침하량, 단면에 발생하는 인장응력 및 휨모멘트가 크게 산정되는 것으로 판단되었으며, 그 결과 접촉면의 거동을 고려하지 않을 경우 과다설계에 대한 우려가 있는 것으로 평가하였다.

Keywords

References

  1. 김성호, 최용규 (2007), "초고층 건축물의 대형기초 설계 및 말뚝 재하시험 사례 연구", 한국지반공학회 기초기술 및 ATC-18 설립기념 세미나 논문집, pp.3-36.
  2. 최용규, 김성호, 이민희 (2009), "풍화대지반에 지지된 건축구조물의 전면기초 적용에 관한 사례연구", 한국지반환경공학회 논문집, 제 10권, 6호, pp.5-18.
  3. ABAQUS version 6.5 (2004), Hibbit, Karlsson & Sorensen, Pawtucket R.I.
  4. ACI Committee 336 (1988), Suggested design procedures for combined footings and mats, American Concrete Institute.
  5. Ball, S. C. and Notch, J. S. (1984), "Computer analysis/design of large mat foundations", Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.110, No.5, pp.1180-1196. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1984)110:5(1180)
  6. Bhandari, A. and Han, J. (2009), "DEM study of a shallow foundation under vertical loading", International foundation congress and equipment expo, Orlando, Florida, pp.465-472.
  7. Jeong, S. S., Lee, J. H. and Lee, C. J. (2004), "Slip effect at the pile-soil interface on dragload", Computers & Geotechnics, Vol.31, pp.115-126.
  8. Liou, G. S. and Lai, S. C. (1996), "Structural analysis model for mat foundations", Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.122, No.9, pp.1114-1117. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1996)122:9(1114)
  9. Rashed, Y. F. (2005), "A boundary/domain element method for analysis of building raft foundations", Engineering analysis with boundary elements, Vol.29, pp.859-877. https://doi.org/10.1016/j.enganabound.2005.04.007
  10. Zeevaert, L. (1959), Reduction of Point Bearing Capacity of Piles Because of Negative Skin Friction.