• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제49권4호
• /
• pp.479-489
• /
• 2014

In the present study a parametric analysis is conducted to study the effect of pile dimension and soil properties on the nonlinear dynamic response of pile subjected to lateral sinusoidal load at the pile head. The study is conducted on soil-pile model of different pile diameter, pile length and soil modulus, and results are compared to get the effect. The soil-pile system is modelled using Finite element method. The programming is done in MATLAB. Time history analysis of model is done for varying non-dimensional frequency of load and the results are compared to get the non-dimensional frequency at which pile head displacement is maximum in each case. Maximum possible bending moment and soil-pile interacting forces for the dynamic excitation of the pile is also compared. When results are compared with the linear response, it is observed that non-dimensional frequency is reduced in nonlinear response on account of reduction in the soil stiffness due to yielding. Nonlinear response curve shows high amplitude as compared to linear response curve.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.31-40
• /
• 2003

현행 무리말뚝 설계에서는 하나의 무리효율을 이용하여 개별말뚝의 지지력으로부터 전체 무리말뚝의 지지력을 산정하고 있다. 그러나, 무리말뚝의 지지 거동은 말뚝 시공 방법, 말뚝지반말뚝 상호작용, 캡-지반말뚝 상호작용 등의 복합적인 영향을 받으며, 따라서 하나의 무리효율만으로 이렇게 다양한 영향 요소들을 합리적으로 고려하는 것은 불가능하다. 본 논문에서는 다양한 효율을 도입하여, 이들 영향 요소들을 분리하여 고려할 수 있는 무리말뚝 설계 방법을 제안하였다. 제안된 방법에서는 이 외에도 말뚝의 하중 전이 특성과 위치에 따른 말뚝 거동의 차이를 고려할 수 있으며, 침하 기준을 이용한 효율의 산정을 통해 침하 관점의 설계가 이루어질 수 있다. 기존의 모형실험 결과로부터 제안된 설계 방법에 적용할 수 있는 효율을 산정하여 제시하였으며, 이를 이용하여 또 다른 모형 실험의 지지력을 산정하고 시험결과와 비교함으로써 제안된 방법의 유효성을 평가하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제2권4호
• /
• pp.51-61
• /
• 2001

본 논문에서는 지반의 상대다짐도(RC)와 매입말뚝의 근입비에 따른 하중-침하 거동을 연구하기 위하여 모형실험과 하중전이 함수를 이용한 해석을 수행하였다. 모형시험에서 말뚝은 근입비(L/D)를 15, 20, 25로 설치하였고, 지반의 상대다짐도를 85%, 95%로 각각 조성하였으며 말뚝주면은 시멘트를 주입하였다. 본 논문은 매입말뚝의 해석을 위하여 Vijayvergia의 하중전이 모델, Castelli 모델, Gwizdala의 탄소성-완전소성 모델, coyle의 제안식 등을 사용하여 실험결과와 비교하였으며, 매입말뚝의 하중-침하 거동을 예측하는데 가장 적합한 하중전이 방법을 제안하였다. 하중전이 함수에 의한 지지력 예측 결과 매입말뚝의 극한 지지력은 Coyle의 제안식이 실측값에 가장 근접한 것으로 나타났으며, 초기 하중-침하 거동은 Castelli에 의한 함수가 가장 유사하게 하중-침하 거동을 평가하는 것으로 나타났다. 매입말뚝의 축하중 해석결과 하중전이법에 의해 평가된 주면마찰력이 실측값보다 과소평가 되는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제24권8호
• /
• pp.13-23
• /
• 2008

다양한 토목 건축 구조물의 하부구조로 많이 사용되는 콘크리트 말뚝기초는 상부 토목 건축 구조물의 안전에 있어 매우 중요한 요소이다. 본 논문에서는 이러한 말뚝의 비파괴적인 건전성 평가를 위하여, 범용적인 파의 위상 그룹속도 결정법인 HWAW(Harmonic Wavelet Analysis of Wave)방법을 말뚝의 비파괴 시험에 적용하였다. 제안된 방법은 말뚝자체의 건전성 평가와 선단지지말뚝의 거동에 매우 중요한 말뚝 선단부 상태(경계조건)를 자동적으로 결정할 수 있다. 제안된 방법을 검증하기 위하여 ABAQUS를 사용한 수치모의 실험을 수행하였으며, 실제 모형말뚝을 제작하여 공기중 실험과 실제 지반조건을 모사하기 위한 토조내 실험을 수행하였다. 이러한 수치모의 실험과 실제 모의 실험을 통하여 말뚝의 비파괴 건전성 평가에 있어서의 제안된 방법의 타당성을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.253-260
• /
• 2000

Pile foundations have been widely used in civil engineering construction for many years. Structures subjected to large lateral loads usually have pile foundations as shallow foundations cannot sometimes support the moments on these structure. The purpose of this paper is to propose the p - multiplier factor (P$\sub$M/) based on the characteristics of behavior of laterally loaded group pile in homogeneous sand. For this, a series of model tests are performed and the composite analytical method proposed by author is used to the propose P$\sub$M/. Based on the model test results of the large number of laterally loaded group piles, p - multiplier factors for homogeneous sand are proposed by back analysis under various condition of soil density, spacing-to-diameter ratio of pile, number of pile, and spacing-to-diameter of pile. P - multiplier approach provides a simple but sufficient tool for characterizing the shadowing group effects of laterally loaded group pile.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제20권2호
• /
• pp.147-154
• /
• 2020

A novel approach for predicting lateral displacement caused by pile installation in anisotropic clay is presented, on the basis of the cylindrical and spherical cavities expansion theory. The K₀-based modified Cam-clay (K₀-MCC) model is adopted for the K₀-consolidated clay and the process of pile installation is taken as the cavity expansion problem in undrained condition. The radial displacement of plastic region is obtained by combining the cavity wall boundary and the elastic-plastic (EP) boundary conditions. The predicted equations of lateral displacement during single pile and multi-pile installation are proposed, and the hydraulic fracture problem in the vicinity of the pile tip is investigated. The comparison between the lateral displacement obtained from the presented approach and the measured data from Chai et al. (2005) is carried out and shows a good agreement. It is suggested that the presented approach is a useful tool for the design of soft subsoil improvement resulting from the pile installation.

• 한국해양공학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.47-52
• /
• 2004

Greater holding force of an anchor is required for maintaining the position of a larger floating structure. According to the series of model tests of pile anchors with movable fluke, the square type pile anchor, with fluke, showed more than 6 times of the uplift pulling force, compared to the same type pile anchor, without fluke. This uplift force is 100 times its weight. When the water depth is more than 40m, It is difficult to install the pile anchor. For a convenient installation method, a type of manipulator is proposed for the separation of a weight and buoyancy controller, using TRIZ.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.55-62
• /
• 2003

This study considered the effect of scour depth on the behaviour of pile foundation of bridge structure under seismic excitation. The numerical model was composed of the superstructure, pile foundation and soil. The superstructure and pile was modeled by beam elements and soil was by spring elements. The pile head and concrete footing was considered as hinge and rigid connected situation, respectively. A toro-gap element was used to model the expansion joint of superstructure. Nonlinear dynamic analysis was carried out on the constructed model. It was acknowledged that the steel pile become to yield after the scour depth reached about 2.0m.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제16권6호
• /
• pp.609-618
• /
• 2018

A new mechanical model for predicting the vibration of a pipe pile embedded in longitudinally layered visco-elastic media with radial inhomogeneity is proposed by extending Novak's plain-strain model and complex stiffness method to consider viscous-type damping. The analytical solutions for the dynamic impedance, the velocity admittance and the reflected signal of wave velocity at the pile head are also derived and subsequently verified by comparison with existing solutions. An extensive parametric analysis is further performed to examine the effects of shear modulus, viscous damping coefficient, coefficient of disturbance degree, weakening or strengthening range of surrounding soil and longitudinal soft or hard interbedded layer on the velocity admittance and the reflected signal of wave velocity at the pile head. It is demonstrated that the proposed model and the obtained solutions provide extensive possibilities for practical application compared with previous related studies.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.49-59
• /
• 2003

성토지지말뚝의 하중분담효과에 영향을 미치는 요소는 크게 말뚝에 관한 요소와 지반에 관한 요소로 구분할 수 있다. 우선 말뚝에 관한 요소로는 말뚝캡간격비를 들 수 있으며, 지반에 관한 요소는 성토고와 지반정수(c, $\phi$)를 들 수 있다. 본 연구에서는 이들 영향요소들이 성토지지말뚝의 하중분담효과에 미치는 영향정도를 평가하고, 기 제안된 이론식의 타당성을 입증하기 위하여 일련의 모형실험을 수행하였다. 본 모형실험에서 말뚝은 성토지반아래에 6행$\times$6 열(혹은 5행$\times$5열)의 정방형으로 설치하였으며, 각각의 말뚝 두부에 2.5cm$\times$2.5cm 크기의 단독캡을 설치하였다. 실험 결과 성토지지말뚝의 연직하중분담 효과는 말뚝캡 간의 간격이 커질수록 감소하였고, 반면에 성토고가 높아질수록 그리고 성토지반의 상대밀도를 크게 조성할수록 증가하였다. 또한 실험치와 이론치의 비교결과, 제안 이론식이 성토지지말뚝에 작용하는 연직하중을 합리적으로 잘 산정함을 확인하였다.