• Geomechanics and Engineering
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• 제16권3호
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• pp.309-320
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• 2018

In this paper, a numerical study using finite element method with considering soil-structure interaction was conducted to investigate the stress and deformation behavior of a sheet pile wall structure. In numerical model, one of the nonlinear elastic material constitutive models, Duncan-Chang E-v model, is used for describing soil behavior. The hard contact constitutive model is used for simulating the behavior of interface between the sheet pile wall and soil. The construction process of excavation and backfill is simulated by the way of step loading. We also compare the present numerical method with the in-situ test results for verifying the numerical methods. The numerical analysis showed that the soil excavation in the lock chamber has a huge effect on the wall deflection and stress, pile deflection, and anchor force. With the increase of distance between anchored bars, the maximum wall deflection and anchor force increase, while the maximum wall stress decreases. At a low elevation of anchored bar, the maximum wall bending moment decreases, but the maximum wall deflection, pile deflection, and anchor force both increase. The construction procedure with first excavation and then backfill is quite favorable for decreasing pile deflection, wall deflection and stress, and anchor forces.

• 한국농공학회지
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• 제40권6호
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• pp.89-94
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• 1998

Stock(1992) had developed the graph for solving the penetration depth, tieforce of anchor and maximum bending moment of sheet-pile wall for cantilever and free earth supported anchored wall. Kim(1995) had developed graph for design of fixed earth supported anchored wall. In this paper, the simplified formulas for calculating the penetration depth, tieforce of anchor and maximum bending moment of sheet-pile wall was developed for fixed earth supported anchored wall in sand. The developed formulas may be helpful for design or sheet pile wall.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제3권3호
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• pp.37-44
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• 2002

널말뚝의 보다 편리한 설계를 위하여 지하수위가 굴착선 위에 있을 때 설계시 수계산을 하지 않고 근입깊이, 앵커장력, 그리고, 최대 휨모멘트를 구할 수 있는 설계용 도표가 개발되어 있다. 그러나 기존의 설계용 도표는 지하수위가 굴착선 위에 있을 경우와 앵커의 설치위치와 단위중량비가 제한적인 경우(Stock, 1992)에 한하여 개발되어 있어 설계에 많은 제약을 받는다. 다양한 설계조건에서도 설계에 편리하게 이용할 수 있는 간편식을 개발하였다. 널말뚝의 기하학적 조건과 흙의 토성치를 변화시켜 근입깊이, 앵커장력 그리고 최대 휨모멘트 등의 결과값을 얻어 이를 회귀분석을 통하여 사용하기 편리한 간편식을 개발하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제8권1호
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• pp.41-58
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• 1992

본 연구에서는 항만공사에 이용되는 앵커로 지지된 널말뚝의 내진설계를 위한 해석방법의 제시가 이루어 졌다. 제시된 해석방법은 지진하중시의 동수압을 포함하였으며, 침투에 의한 영향을 고려할 경우에도 적용이 가능하다. 또한 적용범 위는 모래 및 점성토(c-0 soil)로 이루어진 지반의 경우이고, 자유지지법을 토대로 하였다. 아울러, 널말뚝 양쪽면의 수위차, 앵커의 위치, 벽마찰각, 준설저면의 경사각, 부착력, 점착력 등이 근입깊이, 앵커하중 및 최대모멘트에 미치는 영향을 제시된 해석방법을 토대로 분석하였다. 이외에도 서로 다른 안전율 정의에 관한 비교 및 내진설계시의 유의 사항에 대한 검토가 이루어 졌다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.95-104
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• 2002

본 연구에서는 앵커 널말뚝의 설계값 결정과정에 신뢰성이론을 적용한 설계방법을 제안하였다. 본 설계과정에서 먼저 말뚝의 근입깊이는 공학적으로 널리 사용되는 확률론적 수치계산방법에 따라 근입된 지반조건의 불확실성의 정도에 따라 결정되도록 하였다. 여기서 적용되는 확률론적 수치계산방법은 복잡한 계산과정이 필요하다거나 정확한 계산을 위해서는 지반강도 정수들에 대한 광범위한 통계적 분석이 별도로 필요하다든가 하는 번거로움없이 설계자가 간편하게 사용할 수 있다. 본 연구에서 제안된 설계법의 결과들은 일반적으로 널리 이용되는 다른 결정론적 설재법에 의한 결과들과 호응하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 아울러 널말뚝의 주요 설계입력변수들의 불확실성에 따른 설계결과의 영향을 분석하기 위한 민감도 조사가 실시되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.171-187
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• 1991

본 연구에서는 항만공사에 이용되는 캔틸레버식 널말뚝 및 앵커로 지지된 널말뚝의 내진설계를 위한 해석방법의 제시가 이루어졌다. 제시된 해석방법은 침투에 의한 수압 및 유효수평응력의 변화를 고려하였으며, 또한 Mononobe-Okabe 토압이론 및 Westergaard, Matsuo-Ohara의 동수압 계산식이 적용되었다. 아울러 앵커로 지지된 널말뚝의 경우에 대해 안전율의 크기 선택에 관한 비교가 이루어졌으며, 또한 조밀한 모래지반의 경우에 대해, 준설저면의 경사각, 널말뚝 양쪽면의 수위차, 앵커의 위치, 벽마찰각 등이 근입깊이, 앵커하중 및 최대모멘트에 미치는 영향이 분석되었다. 이외에도 조밀한 모래지반에 설치되는 앵커로 지지된 널말뚝의 예비설계를 위한 표의 제시가 이루어졌으며, 본 연구 해석방법의 적용범위는 자유지지법의 경우로 한정된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.19-30
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• 2000

앵커식 고정지지 널말뚝의 설계요소는 널말뚝의 최소 근입깊이, 앵커가 부담하여야 할 장력 및 널말뚝이 받는 최대 휨모멘트이다. 널말뚝 설계는 Rankine의 토압이론을 근거로 가정한 토압분포를 적용하여 변곡점을 중심으로 위쪽과 아래쪽을 나누어 단순보로 보는 Blum의 등가보법이 흔히 쓰이고 있다. 설계용도표가 개발되어 있으나 기하학적 조건과 지반조건의 제약으로 실무적으로 이용하기에 불편함이 있다. 본 논문에서는 이러한 불편함을 해소하기 위해 설계용 도표를 개발하였다. 또한 다양한 설계조건에 대하여 컴퓨터 프로그램으로 생성된 출력자료를 회귀분석하여 설계용 간편식을 제시하였다. 간편식은 설계과정을 단순화하고 오류를 줄이며 필산의 결과에 대한 검산으로도 활용할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.977-988
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• 1994

본 연구는 연약지반상에 sand drain을 타설하고 성토하여 교대 및 교각을 시공하는 진월 인터체인지에서 기초지반의 침하, 융기 및 이미 시공된 교각기초부분의 수평방향 변위를 측정한 실측치와 Sekiguchi의 탄 점소성모델을 Biot의 압밀방정식과 결합하여 2차원 평면변형용조건으로 유한요소해석한 결과를 비교 검토하였다. 이때 교각기초인 강판말뚝은 등가의 강널말뚝벽으로 환산하였다. 그리고 환산한 벽체에 축력의 변화, 강성의 변화, 지지조건의 변화 및 고정점위치의 변화 동에 따른 기초지반의 거동과 강널말뚝벽체의 거동 특성을 밝혔다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.191-201
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• 2000

본 연구에서는 굴착부지가 넓고 지하수위가 높은 점성토지반에 얕은 굴착시 종래에 널리 적용되었던 강널말뚝 흙막이공 대신 줄말뚝을 이용한 흙막이공을 제안하였다. 줄말뚝을 이용한 흙막이 구조물의 거동을 관찰하기 위하여 지하굴착기간 동안 경사계 및 지하수위계를 설치하여 말뚝과 지반의 수평변위와 지하수위 변화를 조사하였다. 현장계측결과 말뚝과 지반의 변형거동은 굴착면 기울기, 말뚝두부구속조건, 말뚝설치간격, 굴착지반의 안정수 등의 요소에 영향을 받는 것으로 나타났다. 그리고 줄말뚝을 이용한 흙막이공의 시공성과 안정성뿐만 아니라 근접시공의 문제점이 없는 연약지반에서는 강널말뚝 흙막이공보다 경제적인 공법임을 확인하였다.