말뚝지지 전면기초 설계에 있어 전면기초의 지지력은 반영되지 않은 무리말뚝기초의 지지력으로써 많은 부분 설계가 이루어지고 있다. 이는 다른 지지력 메커니즘을 갖는 무리말뚝기초와 전면기초가 동시에 작용되는 말뚝지지 전면 기초의 지지력특성으로 각각의 무리말뚝기초와 전면기초의 지지력 특성은 변화하게 되며, 변위장 중첩 및 지중응력증가 등으로 대변되는 무리말뚝 - 지반 - 전면기초 상호작용 및 이에 따른 지지력특성 변화는 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, 단단한 점성토지반과 연약한 점성토 지반에서의 무리말뚝-지반, 무리말뚝-지반-전면 기초의 상호작용을 하중단계에 따른 지지력 특성변화를 기준으로 분석하였다. 실험결과 말뚝지지 전면기초의 상호작용에 의해 무리말뚝기초 및 전면기초의 지지력 변화에 대한 영향은 작은 것으로 나타났다.
Farghaly, Ahmed Abdelraheem;Kontoni, Denise-Penelope N.
Wind and Structures
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제26권6호
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pp.343-354
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2018
A realistic FEM structural model is developed to predict the behavior, load transfer, force distribution and performance of a riverine platform under earthquake and environmental loads. The interaction between the transfer plate and the piles supporting the platform is investigated. Transfer plate structures have the ability to redistribute the loads from the superstructure above to piles group below, to provide safe transits of loads to piles group and thus to the soil, without failure of soil or structural elements. The distribution of piles affects the distribution of stress on both soil and platform. A materially nonlinear earthquake response spectrum analysis was performed on this riverine platform subjected to earthquake and environmental loads. A fixed connection between the piles and the platform is better in the design of the piles and the prospect of piles collapse is low while a hinged connection makes the prospect of damage high because of the larger displacements. A fixed connection between the piles and the platform is the most demanding case in the design of the platform slab (transfer plate) because of the high stress values developed.
The out-of-pile mechanical performance and microstructure of recrystallized Zr-1.5 Nb-S alloy was investigated. The strength of the recrystallized Zr-1.5Nb-O-S alloys was observed to increase with the addition of sulfur over a wide temperature range, from room temperature up to $300^{\circ}C$. A yield drop and stress serrations due to dynamic strain were observed at room temperature and $300^{\circ}C$. Wavy and curved dislocations and loosely knit tangles were observed after strained to 0.07 at room temperature, suggesting that cross slip is easier. At $300^{\circ}C$, however, dislocations were observed to be straight and aligned along the slip plane, suggesting that cross slip is rather difficult. At $300^{\circ}C$, oxygen atoms are likely to exert a drag force on moving dislocations, intensifying the dynamic strain aging effect. Oxygen atoms segregated at partial dislocations of a screw dislocation with the edge component may hinder the cross slip, resulting in the rather straight dislocations distributed on the major slip planes. Recrystallized Zr-Nb-S alloys exhibited ductile fracture surfaces, supporting the beneficial effect of sulfur in zirconium alloys. Oxidation resistance in air was also found to be improved with the addition of sulfur in Zr-1.5 Nb-O alloys.
Near-surface excavations may cause the tilting and destruction of the adjacent superstructures in big cities. The stability of a huge excavation and its nearby superstructures was studied in this paper. Some test instruments monitored the deformation and loads at the designed location. Then the numerical models of the excavation were made in FLAC3D (a three-dimensional finite difference code) and Plaxis-3D (a three-dimensional finite element code). The effects of different supporting and reinforcement tools such as nails, piles, and shotcretes on the stability and bearing capacity of the foundation were analyzed through different numerical models. The numerically approximated results were compared with the corresponding in-field monitored results and reasonable compatibility was obtained. It was concluded that the displacement in excavation and the settlement of the nearby superstructure increases gradually as the depth of excavation rises. The effects of support and reinforcements were also observed and modeled in this study. The settlement of the structure gradually decreased as the supports were installed. These analyses showed that the pile significantly increased the bearing capacity and decreased the settlement of the superstructure. As a whole, the monitoring and numerical simulation results were in good consistency with one another in this practically important project.
본 논문에서는 도심지 깊은 굴축현장에서 수집한 계측자료를 토대로 분석한 흙막이벽체의 거동에 관한 내용을 다루었다. 총 57개 현장에 시공된 H-pile+흙막이판 벽체와 현장타설 주열식 말뚝 벽체, 그리고 지하연속벽체 등 다양한 종류의 흙막이 벽체를 고려하였으며, 굴착으로 인한 벽체의 거동 및 겉보기토압을 집중적으로 분석하였다. 수집된 계측자료를 토대로 벽체 및 지지구조의 형식 등 흙막이벽체의 다양한 구성요소가 벽체의 거동 및 겉보기 토압에 미치는 영향을 분석.고찰하였으며, 그 결과를 현재 적용하고 있는 설계/해석법과 비교하는 한편 다양한 차트의 형식으로 제시하였다. 또한 계측자료를 토대로 흙막이벽체의 최대수평변위를 평가하는 경험식을 제안하였다.
기존의 말뚝기초는 상부구조물을 지지하거나, 토압을 감소시키는 역할이었다면, 최근에는 상부구조물과 일체화되어 수평저항력을 높이는 사례들이 있다. 따라서, 본 연구는 여러 개의 말뚝으로 보강된 블록 형식의 방파제에 대해 실내모형실험을 수행하였고, 수평저항력을 평가하였다. 실험에서는 말뚝이 근입된 깊이를 변화시켜 말뚝의 수평저항력과 말뚝의 위치별 휨모멘트를 측정하였다. 그 결과 무리말뚝의 근입깊이가 깊어짐에 따라 수평저항력이 커짐을 알 수 있었다. 특히 사석층까지 무리말뚝이 관입된 경우가 블록내에 관입된 경우보다 수평저항력이 1.52배 크게 나타났다. 휨모멘트의 경우 후열말뚝이 전열말뚝보다 크게, 바깥쪽 말뚝이 안쪽 말뚝보다 크게 나타났다. 지반내에서 최대 휨모멘트의 발생 위치는 사석층과 원지반의 경계면에서 나타났다.
말뚝 시공 시 선단 부분에 쌓이는 슬라임은 현장타설말뚝의 선단지지력을 감소시켜 구조물의 안정성에 큰 영향을 미친다. 슬라임의 존재 유무는 주로 다짐추 혹은 철근을 낙하시켜 판정하고 있으며, 이와 같은 방법은 주관적인 판단결과로 신뢰성에 한계가 있다. 본 논문에서는 물리탐사기법 중 하나인 전기비저항 특성을 활용하여 슬라임층의 존재 여부와 두께를 과학적이고 객관적으로 평가하는 방법을 제시하고자 한다. 슬라임층의 전기비저항 특성을 평가하기 위하여 기존에 개발된 온도보상형 전기비저항 프로브(TRP)를 활용하였으며, TRP의 형상은 원뿔형태로 직경은 표준콘 관입실험 장비와 동일하게 35.7mm이다. 현장타설말뚝 공법 중 P.R.D(Percusion Rotary Drill) 방법을 적용하고 있는 현장에서 실험을 수행하였으며 전기비저항의 결과를 이용하여 슬라임층의 두께를 평가하였다. 신뢰성 높은 분석을 도모하고자 현장 슬라임층을 이용하여 케이싱 효과, 시간경과 그리고 상대밀도에 따른 실내 실험도 추가적으로 수행하였다. 본 연구에서는 전기비저항을 이용하여 슬라임층 두께를 산정하는 방법이 합리적임을 보여주며, 추후 다양한 지층과 말뚝 시공 공법에 적용성이 기대된다.
순환 여과식 양식에 있어서 사육수에 축적되는 암모니아를 여과 재료별로 그 제거 능력을 알아보고, 실제 산업에의 적용에 관한 문제를 검토하였다.. 여과 재료는 첨모직(pile cloth), 스카이 라이트 골판(corrugated skylight roofing plate), 요철 플라스틱판(embossed plastic plate), 및 자갈의 4종류를 사용, $90cm\times60cm\times60cm$(깊이)의 수조에 각각 2개씩 같은 재료를 넣어서 모두 8개를 설치하였다. 주입수는 부산수산대학 순환여과식 양식 시설의 어류사육 탱크에서 나오는 물을 사용하여 그 속에 함유된 암모니아 제거능력을 측정하였다. 정상적 기능을 발휘하는 두 기간의 여과 재료별 1일 $1m^3$의 여과제 설치 용적당 평균 암모니아 제거 능력은 다음과 같았다. 1) 첨모직 8.381g 2) 2) 스카이 라이트 골판 7.834g 3) 요철 플라스틱판 7.797g 4) 자갈 7.051 g 이와 같이 주기능 발휘 기간동안에는 재료별 차이가 별로 없었지만 그 기간의 길이 차이, 청소의 난이도, 설치 비용 등을 고려해야 한다. 특히 대형 여과조의 경우, 자갈 여과조를 청소하는 일은 대단히 어렵고, 첨모직 여과조는 그 설치 작업이 까다롭고, 배수시 그 구조를 유지하는 데 어려운 문제가 따른다. 이러한 관점에서 볼 때 스카이 라이트 곡판과 요철 플라스틱판이 가장 적당하다고 생각된다. 그러나, 실제 설치시는 재료의 입수 가능성, 가격은 물론, 사용중 또는 계획중의 여과 탱크에의 적합 여부도 고려되어야 한다.
Electric transmission lines pass through a variety of area. Foundation supporting the conductors and tower are selected properly in accordance with external load, for example dead load, wind load, snow load, construction load etc, and topography and geology condition. Typical types of foundation are as follows: pad foundation for small load and hard soil or rock in mountainous area, pile foundation for medium or large load and soft soil in plain field area. This paper introduced cylindrical foundation design & construction for large load and mountainous area. This foundation failure mode against pulling-out show splitting failure by tensile force toward circumferential direction.
이 연구는 교량의 생애 동안의 온도 변화와 콘크리트의 시간 의존 영향을 고려하여 PSC 거더 일체식 교량의 해석 방법과 교대의 변위를 예측하는 모델 개발에 관한 것이다. 비선형 수치 해석 모델은 지반-구조물의 상호작용을 고려하며, 재료의 비선형 또한 고려되었다. 개발된 수치 해석 모델을 이용하여 총 243가지의 경우에 대하여 변수 연구를 하였다. 고려된 변수는 (1) 열팽창 계수, (2) 교량 길이, (3) 뒤채움재의 높이, (4) 뒤채움재의 강성, 그리고 (5) 말뚝-지반 강성이다. 변수 연구의 결과는 열팽창 계수, 교량 길이, 말뚝-지반의 강성이 지배적인 영향을 나타내는 것으로 드러났다. 또한, 교량의 길이는 교대의 윗부분의 변위에 지배적인 영향을 미치며 자유팽창 수축과 유사하였다. 하부의 변위에는 다른 변수들의 영향으로 추정이 쉽지 않았다. 개발된 교대의 변위 추정 모델은 기본 설계시에 사용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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