• Structural Engineering and Mechanics
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• 제20권5호
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• pp.575-587
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• 2005

Using the nonlinear load transfer function for pile side soil and the linear load transfer function for pile end soil, a combined approach of the incremental load transfer matrix method and the approximate differential equation solution method is presented for the nonlinear analysis of interaction between flexible pile group and soil. The proposed method provides an effective approach for the solution of the nonlinear interaction between flexible pile group under rigid platform and surrounding soil. To verify the accuracy of the proposed method, a static load test for a nine-pile group under a rigid platform is carried out. The finite element analysis is also conducted for comparison purposes. It is found that the results from the proposed method match very well with those from the experimental test and are better in comparison with the finite element method.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권4호
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• pp.389-397
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• 2021

Pile foundation is a typical form of bridge foundation and viaduct, and large-diameter rock-socketed piles are typically adopted in bridges with long span or high piers. To investigate the effect of a mountain slope with a deep overburden layer on the bearing characteristics of large-diameter rock-socketed piles, four centrifuge model tests of single piles on different slopes (0°, 15°, 30° and 45°) were carried out to investigate the effect of slope on the bearing characteristics of piles. In addition, three pile group tests with different slope (0°, 30° and 45°) were also performed to explore the effect of slope on the bearing characteristics of the pile group. The results of the single pile tests indicate that the slope with a deep overburden layer not only accelerates the drag force of the pile with the increasing slope, but also causes the bending moment to move down owing to the increase in the unsymmetrical pressure around the pile. As the slope increases from 0° to 45°, the drag force of the pile is significantly enlarged and the axial force of the pile reduces to beyond 12%. The position of the maximum bending moment of the pile shifts downward, while the magnitude becomes larger. Meanwhile, the slope results in the reduction in the shaft resistance of the pile, and the maximum value at the front side of the pile is 3.98% less than at its rear side at a 45° slope. The load-sharing ratio of the tip resistance of the pile is increased from 5.49% to 12.02%. The results of the pile group tests show that the increase in the slope enhances the uneven distribution of the pile top reaction and yields a larger bending moment and different settlements on the pile cap, which might cause safety issues to bridge structures.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권2호
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• pp.187-194
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• 2018

Application the pile group foundation to reduce overall settlement of the foundation and also avoid a very fruitful settlement of foundations, inconsistent was carried out. In such a case, in event that the Foundation, not as a mere pile group, which as a system consisting of a broad foundation with pile Group, economic design criteria will be provided in spite of high safety. A new approach in the design of the Foundation can be introduced as the piles are just a tool to improve the parameters of soil hardness; that it can work with detachable piles from raft. Centralized arrangement of piles as the most optimal layout of piles in reducing inconsistent settlement, which is the lowest value of resulting layout in this differential settlement. Using the combination of piles connected and disconnected to form the raft, bending moment created in the raft is reduced. It also concentrated arrangements have greatest effect in reducing amount of moment applied to the raft.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.53-63
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• 2018

무리말뚝의 내진설계를 수행할 때 지반-말뚝 동적상호작용을 고려하는 것이 중요하다. 특히, 동적하중을 받는 무리말뚝의 횡방향 저항력은 무리말뚝 효과에 의하여 단일말뚝과 비교하여 감소한다. 그러나, 지금까지 지진하중을 받는 무리말뚝의 동적 무리말뚝 효과를 제안한 연구는 매우 부족한 실정이다. 그러므로, 본 연구에서는 건조 모래지반에 설치된 $3{\times}3$ 무리말뚝에 대한 동적 원심모형실험을 수행하여 무리말뚝 효과를 산정하였다. 이 무리말뚝 효과는 동적 p-y 곡선에서 극한 횡방향 지반반력과 지반반력계수에 대한 보정계수(multiplier)를 적용하여 고려하였다. 그리고, 본 연구에서 얻어진 동적 p-y 곡선을 Beam on Nonlinear Winkler Foundation 모델을 이용한 비선형 동해석에 적용하여 그 적용성을 검증하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안한 무리말뚝의 보정계수가 원심모형실험 결과를 잘 모사할 수 있는 것으로 나타났다.

• Coupled systems mechanics
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• 제1권1호
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• pp.1-7
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• 2012

The problem of laterally loaded piles is particularly a complex soil-structure interaction problem. The flexural stresses developed due to the combined action of axial load and bending moment must be evaluated in a realistic and rational manner for safe and economical design of pile foundation. The paper reports the finite element analysis of pile groups. For this purpose simplified models along the lines similar to that suggested by Desai et al. (1981) are used for idealizing various elements of the foundation system. The pile is idealized one dimensional beam element, pile cap as two dimensional plate element and the soil as independent closely spaced linearly elastic springs. The analysis takes into consideration the effect of interaction between pile cap and soil underlying it. The pile group is considered to have been embedded in cohesive soil. The parametric study is carried out to examine the effect of pile spacing, pile diameter, number of piles and arrangement of pile on the responses of pile group. The responses considered include the displacement at top of pile group and bending moment in piles. The results obtained using the simplified approach of the F.E. analysis are further compared with the results of the complete 3-D F.E. analysis published earlier and fair agreement is observed in the either result.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.567-578
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• 2018

본 연구는 기존에 동적하중에 의한 군말뚝의 응력감소효과를 알아보기 위하여 동적 p-y곡선을 수립하고, 이를 통하여 동적 p-승수를 산정하고자 하였다. 이를 위하여 건조 사질토 지반에서 $2{\times}2$ 군말뚝, 단말뚝 및 $5{\times}5$ 군말뚝, 단말뚝에 대해 말뚝-지반시스템 하부에 정현파를 입력, 동적 수치해석을 수행하였다. 이때 군말뚝의 경우, 말뚝의 중심간격을 말뚝 지름의 2.5배, 5.0배로 변화시켜 해석을 실시하였다. 동적 수치해석결과에 따라 단말뚝과 군말뚝의 동적 p-y 곡선을 작성 및 비교를 하여, 말뚝 중심 간격 및 군말뚝 말뚝의 열위치에 따른 말뚝의 동적 군말뚝 효과를 분석하였다. 해석 결과 동적 p-승수 값은 좌표원점을 기준으로 대칭성을 보였으며, 그 값은 $5{\times}5$ 군말뚝(말뚝간격=2.5D), 단말뚝의 경우 군말뚝의 말뚝번호 3, 말뚝번호 23에서 0.26 ~ 0.30, 말뚝번호 13에서 0.14, 말뚝번호 8, 말뚝번호 18에서 0.07 ~ 0.14로 나타났다. 이 값들은 특히 하중조건이 달라서 정적 p-승수와 차이를 보였으며, 향후 다양한 종류의 입력 동하중을 통한 동적 p-승수($P_{dm}$) 산정을 통해 토목기초 구조물의 군말뚝-지반 시스템의 동적설계나 해석에 이용하는 것이 바람직하다고 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.407-414
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• 1999

A simple seismic design procedure for pile foundation using PAR and LPILE$\^$plus/ was proposed. A case of pile foundation under a simple bridge was selected and analyzed. The calculated horizontal movements, shear forces and moments were compared with those evaluated by the numerical exact solutions, and the farmers had similar trends with the tatters.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권10호
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• pp.27-40
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• 2012

말뚝지지 전면기초는 무리말뚝과 전면기초의 지지력을 함께 설계에 적용할 수 있는 기초형식이다. 그러나 변위장 중첩과 구속응력의 증가 등으로 대변되는 무리말뚝 - 지반 - 전면기초 상호작용으로 인해 각각의 무리말뚝기초와 전면기초의 지지력 특성은 변화하게 되며, 이는 말뚝지지 전면기초의 설계에 있어 중요한 요소로써 작용한다. 본 연구에서는 말뚝지지 전면기초에서 발생하는 지지력요소들의 상호작용을 규명하기 위해 원심모형시험을 이용한 전면기초, 단독 말뚝기초, 무리말뚝(16본; $4{\times}4$), 말뚝지지 전면기초(16본; $4{\times}4$) 하중-재하 시험을 수행하였으며, 조밀하고 느슨한 사질토 지반에서의 무리말뚝-지반, 무리말뚝-지반-전면기초의 상호작용을 하중단계에 따른 지지력 특성변화를 기준으로 분석하였다. 실험결과 말뚝지지 전면기초의 상호작용에 의해 무리말뚝기초의 지지력은 증가하는 것으로 나타났으며, 전면기초의 경우 무리말뚝의 영향에 의해 지지력이 감소하는 것으로 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권8호
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• pp.15-26
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• 2018

최근, 성능기반 내진설계법이 도입되면서 동적수치해석을 수행하여 지진에 대한 구조물의 실제 거동을 엄밀히 평가하는 것이 필요해지고 있다. 성능기반설계를 수행하려면 수치해석 모델링의 적용성을 검증하는 것이 매우 중요하다. 그러므로, 본 연구에서는 2차원 수치해석을 수행하여 말뚝지지 구조물의 동적 거동을 분석하고 수치모델링 기법과 입력변수값 산정방법을 제안하였다. 수치모델링의 적용성은 느슨한 사질토 지반에 설치된 무리말뚝의 동적 원심모형실험 결과와 비교하여 검증하였다. 본 수치모델링은 동적 지반 물성값, 지반-말뚝 상호작용, 경계조건, 무리말뚝과 구조물의 모델링 등 원심모형실험의 실제 조건을 반영하도록 모델링하였다. 그 결과, 수치해석에서 얻어진 결과는 지반 내 가속도 변화, 말뚝의 모멘트와 변위, 그리고 구조물의 변위와 가속도 결과를 잘 모사하였다. 그러므로, 본 수치모델링 기법과 입력변수 산정기법이 무리말뚝의 내진성능을 평가할 때 유용하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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• pp.221-224
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• 2005

The purpose of this study is to introduce design practice for transverse reinforcement in piles where the top of the pile is free-standing above the ground in accordance with AASHTO LRFD Design Specification. Based on the relevant requirements, the amount and spacing of transverse spiral reinforcement is given for the two different pile types, namely piles with pile cap and pile bents. In addition, a recommended design procedure is introduced depending on the predicted behaviour of the piles from the analysis.