• 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.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제83권3호
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• pp.377-386
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• 2022

This paper considers dynamic impedance functions and presents a detailed analysis of the soil plasticity influence on the pile-group foundation dynamic response. A three-dimensional finite element model is proposed, and a calculation method considering the time domain is detailed for the nonlinear dynamic impedance functions. The soil mass is modeled as continuum elastoplastic solid using the Mohr-Coulomb shear failure criterion. The piles are modeled as continuum solids and the slab as a structural plate-type element. Quiet boundaries are implemented to avoid wave reflection on the boundaries. The model and method of analysis are validated by comparison with those published on literature. Numerical results are presented in terms of horizontal and vertical nonlinear dynamic impedances as a function of the shear soil parameters (cohesion and internal friction angle), pile spacing ratio and frequencies of the dynamic signal.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권11호
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• pp.35-49
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• 2020

마이크로파일의 수평 지지력은 파일의 본 수, 설치 각도와 간격 등 설치조건에 좌우된다. 마이크로파일에 관한 기존 연구는 연직 지지특성에 대한 평가와 효과적인 설치방법의 제안 등에 국한되어 있고, 파괴 모드와 같은 파괴 메커니즘 등에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 또한 대부분의 수평 지지력에 관한 연구도 단열 마이크로파일(1-row micropile)에 관한 것이다. 이에 본 연구에서는 파일의 설치 길이, 각도, 간격 등 설치조건을 달리한 경우 복열 마이크로 파일(2-row micropile)의 거동 및 지지특성을 평가하기 위하여 모형시험을 수행하였다. 모형시험결과, 설치 각도 θ > 0°인 경우(비교차 설치)의 복열 마이크로파일의 수평 지지력은 파일의 간격에 좌우되며, 설치 각도 θ = +30°인 조건이 지지력 증대에 가장 효과적이었다. 또한 설치 각도 θ < 0°인 경우(교차 설치)에는 파일의 간격과 각도에 좌우되며, 설치 각도 θ = -15°인 조건이 지지력 증대에 가장 효과적인 것으로 나타났다.

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제5권1호
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• pp.57-73
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• 2012

The paper presents the analysis of two groups of piles subjected to lateral loads incorporating the non-linear behaviour of soil. The finite element method is adopted for carrying out the parametric study of the pile groups. The pile is idealized as a one dimensional beam element, the pile cap as two dimensional plate elements and the soil as non-linear elastic springs using the p-y curves developed by Georgiadis et al. (1992). Two groups of piles, embedded in a cohesive soil, involving two and three piles in series and parallel arrangement thereof are considered. The response of the pile groups is found to be significantly affected by the parameters such as the spacing between the piles, the number of piles in a group and the orientation of the lateral load. The non-linear response of the system is, further, compared with the one by Chore et al. (2012) obtained by the analysis of a system to the present one, except that the soil is assumed to be linear elastic. From the comparison, it is observed that the non-linearity of soil is found to increase the top displacement of the pile group in the range of 66.4%-145.6%, while decreasing the fixed moments in the range of 2% to 20% and the positive moments in the range of 54% to 57%.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.115-121
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• 2005

국토의 $70\%$가 산지로 이루어져 있는 우리나라의 지형적인 특성으로 인하여 도시간의 연계성을 필요로 하는 상황에 의해 계속적인 도로공사가 요구되고 있다. 이에 따라 대규모 절개사면의 발생은 필연적으로 형성되고 있다. 이러한 절개사면이 전반적인 붕괴될 경우의 보강방법으로 지표에서 이동하려는 토괴를 관통하여 부동지반까지 말뚝을 삽입해서 지반활동하중을 말뚝이 저항을 하여 부동지반으로 전달시킴으로써 토괴의 이동에 대하여 역학적으로 저항하는 억지말뚝 공법을 채택하고 있다. 현재 경험적으로 사용되는 말뚝의 근입깊이와 말뚝의 간격에 대한 한계를 수치해석을 통하여 분석하고자 하였다. 이 결과 억지말뚝의 가장 효과적인 시공깊이 및 배치간격을 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.259-268
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• 1993

이론적 해석과 수치 해석을 통하여 단독말뚝과 군말뚝에서 발생하는 downdrag 하중을 연구 검토하였다. 본 연구의 목적은 그룹 안에서 개개 말뚝들의 downdrag 하중 크기와 분포 정도를 파악하는데 있다. 따라서 단독말뚝과 군말뚝에서 발생하는 downdrag을 수치 해석하였으며 단독말뚝의 경우에 있어서는 비교적 정확한 downdrag 해석법을 제시하였다. 연구결과 그룹안의 개개 말뚝들은 단독말뚝의 경우에서 발생하는 downdrag하중보다 훨씬 작은 하중을 받는 것을 알 수 있었다. 또한 군말뚝의 간격: 직경의 비가 2.5에서 5.0까지 변하는 9-25개 군말뚝의 downdrag 하중을 고려한 설계시 추천할 수 있는 방법을 제시 하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제7권6호
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• pp.533-550
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• 1999

Optimal design of raft-pile foundations is examined by combining finite element technique and the optimization approach. The piles and soil medium are modeled by three dimensional solid elements while the raft is modelled by shell elements. Drucker-Prager criterion is adopted for the soil medium while the raft and the piles are assumed to be linear elastic. For the optimization process, the approximate semi-analytical method is used for calculating constraint sensitivities and a constraint approximation method which is a combination of the extended Bi-point approximation and Lagrangian polynomial approximation is used for predicting the behaviour of the constraints. The objective function of the problem is the volume of materials of the foundation while the design variables are raft thickness, pile length and pile spacing. The generalized reduced gradient algorithm is chosen for solving the optimization process. It is demonstrated that the method proposed in this study is promising for obtaining optimal design of raft-pile foundations without carrying out a large number of analyses. The results are also compared with those obtained from the previous study in which linear analysis was carried out.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 기초기술학술발표회
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• pp.77-89
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• 2002

To analyze a bearing capacity for pile groups, a number of model tests have been done and theoretical methods studied. In the case of design of group pile bearing capacity is calculated with only pile capacity. But uncertainty of bearing capacity and behavior of foundation cap(raft) leads to conservative design ignoring bearing effects of foundation cap. In the case of considering bearing capacity of foundation cap, the simple sum of bearing capacity of foundation cap and pile groups cannot be the bearing capacity of total foundation system. Since cap-pile-soil interaction affects the behavior of pile groups. Thus, understanding cap-pile-soil interaction is very important in optimal design. In this paper, the piled raft behavior is studied through model tests of 2$\times$2, 2$\times$3, 3$\times$3 pile group. Changes of behavior of pile group foundation by touching effects of foundation cap with soil are studied. Also changes of spacing between piles. Foundation cap is made of rigid steel plate and piles are made steel pipes. From this model tests, the changes of behavior changes of pile groups by touching effects of foundation cap with soil are studied.

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제3권1호
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• pp.55-79
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• 2010

The effect of soil-structure interaction on a single-storey, two-bay space frame resting on a pile group embedded in the cohesive soil (clay) with flexible cap is examined in this paper. For this purpose, a more rational approach is resorted to using the finite element analysis with realistic assumptions. Initially, a 3-D FEA is carried out independently for the frame on the premise of fixed column bases in which members of the superstructure are discretized using the 20-node isoparametric continuum elements. Later, a model is worked out separately for the pile foundation, by using the beam elements, plate elements and spring elements to model the pile, pile cap and soil, respectively. The stiffness obtained for the foundation is used in the interaction analysis of the frame to quantify the effect of soil-structure interaction on the response of the superstructure. In the parametric study using the substructure approach (uncoupled analysis), the effects of pile spacing, pile configuration, and pile diameter of the pile group on the response of superstructure are evaluated. The responses of the superstructure considered include the displacement at top of the frame and moments in the columns. The effect of soil-structure interaction is found to be quite significant for the type of foundation considered in the study. Fair agreement is observed between the results obtained herein using the simplified models for the pile foundation and those existing in the literature based on a complete three dimensional analysis of the building frame - pile foundation - soil system.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권5호
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• pp.523-531
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• 2021

일반적으로 기초는 여러 개의 단일말뚝이 상부 구조체에 의해 연결된 상태로 군말뚝을 의미한다. 하지만, 군말뚝에 상부 하중 재하 시 지반에 작용하는 응력 범위는 단일말뚝에 비해 더 넓은 폭과 깊이로 확장되고, 중복되기 때문에 전체적인 지지력은 감소할 수 있다. 이러한 지지력 감소비를 군말뚝 효율이라 하나 일반적인 말뚝과 지반의 접촉 조건에 따른 영향을 분석한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지반 구성 및 군말뚝의 배치, 간격, 지반과 말뚝간의 접촉 특성을 해석 변수로 설정하고, 군말뚝 효율 및 군말뚝을 구성하는 개별말뚝의 거동을 분석하였다. 해석 결과, 지반 종류에 따라 마찰계수 증가 시 군말뚝 효율은 수렴 또는 감소하는 경향을 보였으며, 이를 통해 최적 군말뚝 효율을 분석하였다. 또한, 개별말뚝 분석을 통한 하중 감소비 파악 결과, 군말뚝 내부에 위치한 말뚝의 경우 하중을 상대적으로 적게 받았으며, 이는 내부 지반에 대한 영향인 것으로 판단된다.