• 대한토목학회논문집
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• 제28권1C호
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• pp.31-40
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• 2008

본 연구에서는 지진하중을 받는 Single Column/Shaft의 내진해석으로 의사정적해석법을 적용하였으며 해석상에서 지반의 비선형 거동특성을 나타내는 다양한 수평방향 하중전이특성(p-y 곡선, Bi-linear 곡선)를 이용하여 지반-말뚝의 상호작용을 고려하였다. 비선형 지반모델을 적용한 해석은 지반-말뚝 시스템의 지진거동을 간편히 예측할 수 있었으며 동일한 해석조건에서 응답변위법에 의한 Single Column/Shaft의 수평거동이 진도법에 근거하여 산정한 해석결과보다 크게 예측되었다. 두부경계조건과 상대강성이 Single Column/Shaft의 단면력에 미치는 영향을 분석하기 위해 다양한 지반모델에 대한 변수연구를 수행한 결과, 두부경계가 고정이고 말뚝강성이 감소할수록 수평변위가 작은 것으로 나타났으며, JRA의 Bi-linear 지반모델을 적용한 해석은 Single Column/Shaft의 수평거동을 비교적 정확히 예측하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.3-44
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• 1999

This paper discusses the lateral behavior of single and group piles in homogeneous and non-homogeneous(two layered) soil. In the single pile, the model tests were conducted to investigate the effects on ratio of lower layer height to embedded pile length, ratio of soil modules of upper layer to lower layer, boundary rendition of pile head and tip, embedded pile length, pile construction condition, ground condition with saturate and moisture state in Nak-Dong river sand. Also, in the group pile, the model tests were to investigate the effects on spacing-to-diameter ratio of pile, pile array, ratio of pile spacing, boundary condition of pile head and tip, eccentric load and ground condition. The maximum bending moment and deflection induced in active piles were found to be highly dependent on the relative density, pile construction condition, boundary condition of pile head and tip. Based on the results obtained, it was found that the decrease of lateral bearing capacity in saturated sand was in the range of 31% - 53% as compared with the case of dry sand. Also, in the group pile, a spacing-to-diameter of 6.0 seems to be large enough to eliminate the group effect for the case of relative density of 61.8%, and 32.8%, and then each pile in such a case behaves essentially the same as a single pile. In this study, the program is developed by using the modified Chang method which used p - y method and the exact solution of governing equation of pile and it can be used to calculate the deflection, bending moment and soil reaction with FDM in non-homogeneous soil. In comparing the modified Chang method with field test results, the predict results shows better agreement with measured results in field tests.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.37-46
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• 2001

무리말뚝의 하중지지능력에서 말뚝캡이 부담하는 비율을 파악하고 무리말뚝을 구성하는 개개 말뚝의 하중전이 특성을 알아보고자 재하시험을 수행하였다. 직경 92.5mm의 강관말뚝 24본(4개씩 6열)을 지표 아래 3m 깊이까지 근입 시컥 풍화암 상단에 말뚝선단이 위치하도록 하였다. 최대하중 320t을 지표면에 접촉되어 있는 $1.5\times2.3m$ 크기의 말뚝캡에 재하하였다. 최대 시험하중인 320t에서는 말뚝캡이 전체하중의 약 22%에 해당하는 하중을 분담하였다. 무리 말뚝 재하시험시 말뚝의 평균 극한지지력은 16.4t이며, 이 값은 말뚝캡을 타설하기 전에 무리말뚝의 모서리에 위치한 말뚝에 대하여 수행한 단말쪽 재하시험으로부터 구한 극한지지력보다 상당히 크게 나타났다. 변위장중첩 효과로 인하여 무리말뚝 중앙에 위치한 말뚝은 작은 하중이 작용하여도 외곽부의 말뚝과 같은 침하량을 기록한 것으로 나타났다. 무리말뚝에서는 주면마찰력의 분담율이 전 하중단계에서 약 60%로 일정하나 단말뚝 시험에서는 하중이 증가함에 따라 주면마찰력의 분담율이 82%에서 65%로 감소하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제35권2호
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• pp.165-179
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• 2023

This study investigates the uplift capacity of a single vertical belled pile buried at shallow depth in dry sand. The laboratory model experiments are conducted with different pile-tip angles and relative densities. In addition, image and FEM analyses are performed to observe the failure surface of the belled pile for different pile-tip angles and relative densities. Accordingly, the uplift capacity and failure angle in the failure surface of the belled pile were found to depend on the belled pile-tip angle and relative density. A predictive model for the uplift capacity of the belled pile was proposed considering the relative density and belled pile-tip angle based on a previous limit equilibrium equation. To validate the applicability of the proposed model, the values calculated using the proposed and previous models were compared to those obtained through a laboratory model experiment. The proposed model had the best agreement with the laboratory model experiment.

• 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.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.69-73
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• 2009

본 연구에서는 수평력을 받는 캡과 연결된 무리말뚝의 거동을 파악하고 상호작용계수(p-multiplier)를 산정하기 위하여 $1{\times}3$ 말뚝에 대하여 말뚝간격(s)을 3D, 4D, 5D로 변화시키면서 3차원 수치해석을 수행하였다. 이때 모델링은 해석시간을 줄이기 위하여 대칭경계조건을 사용하였고 콘크리트 말뚝은 탄성모델을 적용하였으며 흙의 경우는 Druker-Prager 모델을 이용하였다. 화강풍화토에서 수평력을 받는 무리말뚝의 수치해석결과를 이용하여 말뚝간격에 따른 수평저항력을 외말뚝의 해석결과와 비교 분석하여 p-y 곡선을 구하였고, 이를 이용하여 수평력을 받는 무리말뚝의 각 열에 대해 상호작용계수를 산정하였다. 그 결과 말뚝간격이 증가함에 따라 상호작용계수 값도 증가하였으나 그림자효과에 의해 1.0보다 작은 값으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.369-378
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• 2010

In this study, a computer program to predict the behavior of laterally loaded single pile and pile groups was developed by using a beam-column analysis in which the soils are modeled as nonlinear springs by a family of p-y curves for subgrade modulus. The special attention was given to the lateral displacement of a single pile and pile groups due to the soil condition and the cap rigidity. The analysis considering group effect was carried out for $2{\times}2$ and $3{\times}3$ pile groups with the pile spacing 3.0B, 4.0B and 5.0B. Based on the results obtained, it is found that the overall distributions of deflection, slope, moment, and shear force in a single pile give a reasonable results irrespective of cap connectivity conditions. It is also found that even though there are some deviations in deflection prediction compared with the observed ones, the prediction by present analysis simulates much better the general trend observed by the centrifuge tests than the numerical solution predicted by PIGLET.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권4호
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• pp.415-425
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• 2023

Pile-supported wharves, port structures that support the upper deck, are installed on sloping ground. The sloping ground should be covered with a rubble mound or artificial blocks to protect the interior material from erosion caused by wave force. The behavior of the pile may vary during an earthquake if a rubble mound is installed on the slope. However, studies evaluating the effect of rubble mound on the pile during an earthquake are limited. Here, we performed dynamic centrifuge model tests to evaluate the dynamic behavior of piles installed in a slope reinforced with rubble mound. In the structure, some sections (single-pile, 2×2 group-pile) were selected for the experiment. The moment of the group-pile decreased by up to 26% upon installation of the rubble mound, whereas the moment of the single-pile increased by up to 41%, thus demonstrating conflicting results.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.877-883
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• 2009

Shaking table tests are performed to evaluate the dynamic group pile effect in fine sand. Single pile tests and $2{\times}4$ group pile tests are performed on 3D pile spacing. Dynamic p-y backbone curves are obtained to evaluate dynamic group pile effect by using dynamic p-y curve of single pile. And dynamic group pile p-multiplier is estimated by dynamic p-y backbone curve. Dynamic p-multiplier can be calculated by using subground reaction ratio of dynamic p-y backbone curve which is the same displacement of p-y curve peak point As the result, dynamic group pile effects are evaluated in terms of a shaking frequency, a shaking acceleration, and a relative density. Dynamic group pile p-multiplier is the largest at lead pile, and the value decrease at middle pile and trail pile. p multiplier increases as increasing input acceleration and decreasing relative density. This results coincide with NCHRP's research which suggest p multiplier increases as increasing pile cap displacement.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권6호
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• pp.45-60
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• 1997

본 논문에서는 새로 제안된 외말뚝의 횡하중에 대한 거동과 사면에서의 억지말뚝으로서의 거동에 관하여 연판하였다. 특히 기존의 원형PC말뚝을 대신할 수 있는 새로운 말뚝의 단면을 실험을 통하여 결정하고 이에 대하여 외 말뚝으로서의 수평력에 대한 거동과 사면에서의 안전율 증진 효과를 고찰하였다. 연구 결과 새로운 형태의 말뚝은 외말뚝으로서는 동일한 청하중에 대하여 말뚝의 최대 변위량 이 기존의 원형PC말뚝보다 훨씬 작은 것으로 평가되었으며, 허용변위량에 대한 수평 하중은 증가하였다. 또한 사면에서의 거동을 비교한 결과 동일한 조건에서 안전율이 원형 PC말뚝보다 증가하며 안전율을 동일하게 할 경우 원형PC말뚝보다 말뚝의 수량을 줄일 수 있어 더 경제적이라 할 수 있을 것이다.