Imancli, Gokhan;Kahyaoglu, M. Rifat;Ozden, Gurkan;Kayalar, Arif S.
Structural Engineering and Mechanics
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제33권4호
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pp.529-537
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2009
A key parameter in the design of a laterally loaded pile is the determination of its performance level. Performance level of a pile is usually expressed as the maximum head deflection and bending moment. In general, uncertainties in the performance of a pile originates from many factors such as inherent variability of soil properties, inadequate soil exploration programs, errors taking place in the determination of soil parameters, limited calculation models as well as uncertainties in loads. This makes it difficult for practicing engineers to decide for the reliability of laterally loaded piles both in cohesive and cohesionless soils. In this paper, limit state functions and consequent performance functions are obtained for single concrete piles to predict the maximum bending moment, a widely accepted design criterion along with the permissible pile head displacement. Analyses were made utilizing three dimensional finite element method and soil-structure-interaction (SSI) effects were accounted for.
본 논문은 소구경말뚝의 현장시험결과를 조사하고 축방향 변위와 흙의 성질과의 상관관계에 따른 말뚝의 주변마찰력을 산정하기 위하여 종합적으로 검토하였다. 점착력과 비점착력의 성질을 가진 흙에 대하여 조사를 하였다. 현장적용 목적에 부합한 소구경말뚝의 하중-변위관계와 지반공학적 흙의 특성 그리고 흙의 종류에 대한 연구가 정규화평균값과 경험관계식을 통하여 이루어졌다. 대구경말뚝과 압력-그라우팅 설치 효과로 인한 소구경말뚝의 하중전이로 인한 지지력은 현저한 차이가 있었다. 특히 말뚝 근입깊이(D)와 말뚝 직경(B)의 비가 100보다 작은 얕은 깊이에서는 소구경말뚝이 대구경말뚝에 비해 현저하게 뛰어난 지지력을 가지고 있음을 알 수 있었으며 점착력이 있는 흙에서는 약 1.5에서 최고 2.5배정도 비점착력인 흙에서는 약 1.5에서 2.5배 그리고 최고 6배의 지지력을 갖고 있음을 알 수 있다.
This study was conducted to obtain the most effective distribution of grain size and the optimum lime content for lime-soil stabilization. To achieve the aim, the change of consistency, the characteristics of compaction and unconfined compressive strength were tested by adding of 0, 4, 6, 8, 10 and 12 percent lime by weight for all soils adjusted by given ratios of sand to clay. The results obtained were as follows; 1. There was a tendency that the plasticity index of lime-soil mixture was decreased by increasing the amount of lime, whereas the liquid limit was varied irregularly and the plastic limit was increased. 2. With the addition of more lime, the optimum moisture content of lime-soil mixture was increased, and the maximum dry density was decreased. 3. The optimum lime content of lime-soil mixture was varied from soil to soil, and the less amount of small grain size, the less value of optimum lime content. 4. The optimum distribution of grain size for lime-soil mixture was in the soil, having the ratio of about 60 percent of cohesive clay and about 40 percent of sand by weight. 5. In the soil having fine grain size, the effect of curing appeared for long periods of time, whereas the increasing rate of unconfined compressive strength was great on the soil of coarse grain size in the earlier stage of curing period.
The 1986 AASHTO Guide for the Design of Pavement Structures introduced the resilient modulus as a definitive material property to characterize roadbed soil. Although the incorporation of resilient modulus represents a significant acvance in pavement design practice, the test procedure for resilient modulus is complicated and time-consuming. Therefore, it is necessary to develop data base of resilient modulus for the soils frequently encountered; and to develop the reliable correlations between resilient properties and parameters from simple routine tests, In this study, resilient modulus tests were performed on five cohesive soils sampled from in-service subgrades. The stress at 1 percent axial strain in unconfined compression test(su1.0%) was found as a good indicator of the resilient modulus, and unique relationship between Mg and Su1.0% was obtained. A simple chart to estimate the resilient modulus at different levels of confining stress and deviator stress was also developed.
Coulomb토압이론은 실무에서 주로 사용되고 있음에도 불구하고 점성토로 뒤채움된 옹벽에 대한 일반적인 조건에 적용할 수 있는 토압이론식이 존재하지 않는다. 여기서는 점성토로 뒤채움한 중력식 옹벽에 대해서 배수 및 비배수 해석으로 인장균열이 부시된 경우와 고려된 경우에 각각 토압이론식을 유도하였다. 그리고 상기의 조건들에 대해서 전주동토압과 인장균열 깊이를 구하여 설계도표를 작성하였다.
본 연구에서는 이방성 항복경계면 이론을 토대로 하여 자연상태의 점성토가 갖는 이방적 특성과 소성적 거동을 고려한 구성모델을 개발하였다. 이 모델은 개선된 이방항복경계면 함수와 새로운 소성포텐셜 함수를 이용한 비관련 유동법칙, 이방경화법칙과 항복면 내의 소성 거동 예측을 위한 새로운 투영법칙 등의 개념을 통하여 개발하였다. 개발된 모델의 검증을 위하여 불교란 점성토에 대한 Ko 압밀과 삼축전단 시험결과들을 비교분석한 결과 본 모델은 점성토의 거동을 잘 예측하는 것으로 나타났다.
The horizontal pullout capacity of a group of two vertical strip plate anchors, placed along the same vertical plane, in a fully cohesive soil has been computed by using the lower bound finite element limit analysis. The effect of spacing between the plate anchors on the magnitude of total group failure load ($P_{uT}$) has been evaluated. An increase of soil cohesion with depth has also been incorporated in the analysis. For a weightless medium, the total pullout resistance of the group becomes maximum corresponding to a certain optimum spacing between the anchor plates which has been found to vary generally between 0.5B and B; where B is the width of the anchor plate. As compared to a single plate anchor, the increase in the pullout resistance for a group of two anchors becomes greater at a higher embedment ratio. The effect of soil unit weight has also been analyzed. It is noted that the interference effect on the pullout resistance increases further with an increase in the unit weight of soil mass.
흙과 Geogrid사이의 응력 전달은 마찰저항 및 수동저항으로 나눌 수 있는데 Geogrid의 횡방향 요소에 작용하는 수동저항은 그 메카니즘이 복잡하여 아직까지 거동이 명확하게 파악되지 못하고 있다. 이러한 수동저항의 메카니즘을 이해하기 위하여 돌기가 있는 보강재에 대한 직접 전단시험을 유한 요소 방법으로 해석하였다. 유한 요소해석으로 돌기의 간격에 따라 수동저항의 크기, 파괴형태, 응력 및 변형 분포 등을 분석하였으며 일 결과들을 실제 계측치와 비교 분석하여 Geogrid의 횡방향 요소에 작용하는 보강재의 수동저항의 거동을 파악하도록 하였다. 또한 흙의 종류에 따라 수동저항의 메카니즘을 파악하기 위해 점성토에 작용하는 수동저항의 거동을 예측하였다.
The study deals with physical modeling of a typical building frame resting on pile raft foundation and embedded in cohesive soil mass using finite element based software ETABS. Both- the elements of superstructure and substructure (i.e., foundation) including soil is assumed to remain in elastic state at all the time. The raft is modelled as a thin plate and the pile and soils are treated as interactive springs. Both- the resistance of the piles as well as that of raft base - are incorporated into the model. Interactions between raft-soil-pile are computed. The proposed method makes it possible to solve the problems of uniformly and large non-uniformly arranged piled rafts in a time saving way using finite element based software ETABS. The effect of the various parameters of the pile raft foundation such as thickness of raft and pile diameter is evaluated on the response of superstructure. The response included the displacement at the top of the frame and bending moment in columns. The soil-structure interaction effect is found to increase displacement and increase the absolute maximum positive and negative moments. The effect of the soil- structure interaction is observed to be significant for the type of foundation and soil considered in the present study.
원추 후면에서 간극수압이 측정되는 표준 피에조콘의 경우, 일반적인 소산곡선은 간극수압이 초기값에서부터 단조적으로 감소하는 경향을 보인다. 그러나, 간극수압이 일시적으로 증가한 후에 감소하는 지연소산 거동이 과압밀비 4 이하의 약간 과압밀된 점성토 지반에서 확인되었다. 이와 같은 비정규적인 소산 거동은 주로 매우 과압밀된 지반에서 발생하는 것으로 보고되었으며, 기존의 연구도 이러한 경우로 한정되어 진행되었다. 본 연구에서는 약간 과압밀된 점성토 지반에서 발생하는 지연소산의 메커니즘을 규명하였다. 피에조콘 시험으로부터 산정된 지반의 특성과 지연소산의 상관성을 분석하였으며, 콘 관입 이후의 소산거동에 대하여 유한차분해석을 수행하였다. 연구 결과, 약간 과압밀된 점성토에서는 원추 선단에서 발생하는 큰 과잉간극수압이 원추 후면 필터로 상향 전파되어 지연소산이 유발되고, 과압밀비(OCR) 및 정수일$(u_0)$과 관련된 원추 선단과 원추 후면의 초기 과잉간극수압비$({\Delta}u_{1i}/{\Delta}u_{2i})$가 지연소산에 영향을 미치는 것이 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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