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Laboratory Modeling of Laterally Loaded Pile Groups in Sand
김병탁,윤길림 대한토목학회 2011 KSCE JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING Vol.15 No.1
Extensive laboratory model pile tests were performed to investigate pile group interaction effects. Six types of configurations of pile group with 3 to 8-diameter pile spacing were embedded into loose to medium dense sands. The pile group deflected over two times more than the single pile under the same average load. Group effects significantly reduced load carrying capacity for all rows relative to single pile behavior. The p-y multiplier factor depends upon the configuration of pile group and the pile spacing. The pmultiplier factor for varying the configuration of the pile groups was from 0.2 to 0.5 at 3-diameter spacing in medium dense sand. It was also found that the p-multiplier factor for Pile Spacing Ratio (PSR), greater than unity is higher than that for PSR smaller than unity. Good agreement between the measured and computed pile group responses was obtained from the p-multiplier approach. Single pile tests were also performed for comparison purposes.
정압 스러스트 베어링의 유체-구조물 사이의 상호작용에 관한 연구
김병탁 한국기계가공학회 2006 한국기계가공학회지 Vol.5 No.3
In this study, the behavior characteristics of a hydrostatic thrust bearing used in hydraulic equipment was analyzed using a commercial finite element program, ADINA. The solid domain was modeled with the fluid domain simultaneously to solve the fully coupled problem, because this is a problem where a fully coupled analysis is needed in order to model the fluid-structure interaction(FSI). The results such as bearing deformation, stress, film thickness and lifting bearing force were obtained through FSI analysis, and then they were compared with the results calculated from the classical method, a single step sequential analysis. It was found that the result difference between two analyses was increased according to the injection pressure. Therefore, in case of high pressure loading, it is desirable to conduct the FSI analysis to examine the deformation characteristics of a hydrostatic slipper bearing.
사질토 지반에서 단일 강성말뚝의 수평거동에 대한 시공방법의 영향
김병탁,김영수,서인식 한국지반공학회 1999 한국지반공학회논문집 Vol.15 No.6
본 논문은 균질 및 비균질의 사질토 지반에서 항타 시공된 단일 강성말뚝의 수평거동에 대한 모형실험 결과들을 고찰하였다. 본 연구의 목적은 말뚝의 수평거동 특성에 대한 말뚝 시공상태 (Driven & Embedded), 말뚝 근입길이에 대한 하부지반의 두께비 (H/L),그리고 지반의 상대밀도의 영향에 관하여 실험적인 연구를 수행하고 이러한 영향들을 정량화 할 수 있는 실험결과를 얻었다. 모형 실험 결과들에 의하면, 수평거동은 느슨한 균질지반에서 시공방법에 상당히 의존하는 것으로 나타났다. 말뚝시공시 항타방법에 의존할 경우 균질지반에서는 느슨한 지반일수록 그리고 비균질 지반 $(E_{h1}/E_{h2}/=0.18)$에서는 상부층 두께가 클수록 수평변위 감소에 상당한 효과를 얻을 수 있으나, 최대 휨모멘트 감소는 수평변위 감소와 정반대의 결과를 나타냈다. 수평변위 측면에서, 매입말뚝에 대한 항타말뚝의 변위비 $(y_{Driven}y_{Embedded})$는 균질지반의 각 상대 밀도에 대하여 0.65-0.88 $(D_r=90%)$와 0.38-0.65 (D$_{r}$=61.8%)의 범위로 그리고 비균질지반에서 0.6-0.88 의 범위로 나타났다. 또한, 본 연구에서는 $y_D/y_E \;와\; NBM_D/MBM_E$에 대한 항타고와 H/L의 영향들을 모형실험 결과들로부터 실험식으로 제안하였다. This paper shows the results of model tests on the lateral behavior of single rigid pile, which was constructed by driving, in homogeneous and non-homogeneous (two layered) NakDong River sands. The purpose of the present paper is to investigate the effect of ratio of lower layer thickness to embedded pile length, relative density of sand and pile construction conditions (Driven & Embedded piles) on the characteristics of lateral behavior of single pile. These effects can be quantified only by the results of model tests. As a model result, the lateral behavior depends upon the pile construction condition in loose-density soil more than in high-density soil. If the pile construction depends upon driving construction, the decrease of deflection remarkably increases for both loose homogeneous sand and non-homogeneous soil$(E_{h1}/E_{h2}/=0.18)$ with high thickness of upper layer but the decrease of maximum bending moment shows the opposite result to the decrease of deflection. And, with respect to deflection, it was found that the deflection ratio $(y_{Driven}y_{Embedded})$ of embedded to driven piles has the ranges of 0.65 - 0.88 $(D_r=90%)$0.38 - 0.65 $(D_r=61.8%)$ for each relative density of homogeneous soil and the range of 0.6 - 0.88 for non-homogeneous soil. Also, in this study, the experimental equation for the effects of drop height (DH) and H/L on the ratios of $y_D/y_E\; and MBM_D/MBM_ E$ is suggested from model tests.
비균질 사질토 지반에서 단일 휨성말뚝의 수평거동에 대한 말뚝 두부 구속효과 연구
김병탁,김영수,정성관 한국지반공학회 1999 한국지반공학회논문집 Vol.15 No.5
본 논문은 2개 층으로 이루어진 비균질 낙동강 사질토 지반에서 수평하중을 받은 단일 휨성말뚝의 수평거동에 대한 모형실험 결과들을 고찰하였다. 본 연구의 목적은 말뚝의 수평거동 특성에 대한 말뚝두부 구속조건(Free & Fix), 말뚝 근입길이에 대한 하부지반의 두께비(H/L), 그리고 상하부지반의 지반반력계수비$(E_{h1}/E_{h2)$의 영향에 관하여 실험적인 연구를 수행하고 이러한 영향들을 정량화 할 수 있는 실험결과를 얻었다. 모형실험 결과들에 의하면, 비균질 지반에서 수평거동은$(E_{h1}/E_{h2)$에도 의존하는 것으로 나타났다. 수평변위 측면에서의 균질지반에 대한 비균질 지반의 수평변위비$(y_{H/L}/y_{H/L}=0,\; y_{H/L}/y_{H/L}=1.0)$와 말뚝 근입길이에 대한 하부지반의 두께비(H/L)의 관계는 지수 함수식으로 표현되는 실험식을 제안하였다. 또한, 본 연구에서는 최대 휨모멘트 측면에서의 H/L 과 $MBM_{fixed-head}/MBM_{free-head}$관계는 모형실험 결과들로부터 직선함수의 실험식을 제안하였다. This paper shows the results of a series of model tests on the behavior of single flexible pile, which is subjected to lateral load, in non-homogeneous Nak-Dong River sands, consisting of two layers. The purpose of the present paper is to investigate the effects of ratio of lower layer thickness to embedded pile length, ratio of soil modulus of upper layer to lower one, and pile head constraint condition on the characteristics of lateral behavior of single pile. These effects can be quantified only by the results of model tests. Based on the results of model tests, in non-homogeneous sand, it was found that the lateral behavior depends upon the ratio of soil modulus of upper layer to lower one. And, in respect of deflection, it was found that the relationship between the deflection ratio of non-homogeneous to homogeneous sand and the ratio of lower layer thickness to embedded pile length can be fitted to exponential function of H/L and lateral load by model tests results. Also, in respect of maximum bending moment, it was found that the relationship H/L and $MBM_{fixed-head}/MBM_{free-head}$ can be fitted to linear function of H/L by model test results.
인공 신경망을 이용한 모형말뚝의 수평변위와 최대 휨모멘트 예측
김병탁,김영수,이우진 한국지반공학회 2000 한국지반공학회논문집 Vol.16 No.5
본 논문에서는 단일 및 군말뚝의 수평변위와 최대 휨모멘트를 예측하기 위하여 인공신경망을 도입하였다. 인공신경망에 의한 결과는 낙동강 모래지반에서 단일 및 군말뚝에 대하여 수행한 일련의 모형실험결과와 비교하였다. 인공신경망 중의 하나인 오류 역전파 신경망(EBIPNN)의 적용성 검증을 위하여 600개의 모형실험결과들을 이용하였다. 그리고 신경망의 구조는 한개의 입력층과 두개의 은닉층 그리고 한개의 출력층으로 구성되었다. 전체 데이터의 25%, 50% 그리고 75% 결과는 각각 신경망의 학습에 이용되었으며 학슴에 이용하지 않은 데이터들은 예측에 이용되었다. 인공신경망 학습결과와 실험결과의 비교에 의하면, 신경망의 최적학습을 위하여 최적학습을 위하여 적합한 은닉층의 뉴런수는 각각 30개로 그리고 학습률은 0.9로 결정되었다. 전체 데이터의 50%이상으로 학습을 수행한 신경망의 모델은 정확한 예측을 하는 것으로 나타났다. 따라서, 인공신경망 모델리 수평하중을 받는 말뚝의 수평변위와 최대 휨모멘트의 예측에 적용될 수 있는 가능성을 보여주었다.
균질 지반과 비균질 지반에서 강관 모형말뚝의 수평거동 특성에 관한 모형실험
김병탁,김영수 한국지반공학회 1998 지반 : 한국지반공학회지 Vol.14 No.6
본 논문은 균질 및 비균질 낙동강 사질토 지반에서 수평 및 경사하중을 받은 강관 말뚝의 수평거동에 대한 모형실험 결과들을 고찰하였다. 비균질 지반은 상부와 하부층의 2개층으로 이루졌다. 본 연구의 목적은 말뚝의 수평거동에 대한 경사하중$(Q_\beta)$, 말뚝 근입길이에 대한 하부지반의 높이비 (H/S), 그리고 상.하부지반의 지반반력계수비$(E_{h1}E_{h2})$의 영향에 관하여 실험적인 연구를 수행하고 이러한 영향들을 정량화 할 수 있는 실험결과를 얻었다. 모형실험 결과들에 의하면, 비균질 지반에서 수평거동은 다른 인자들보다 $E_{h1}E_{h2}$에 더 의존하는 것으로 나타났다. 균질지반에 대한 비균질 지반의 수평변위비$(y_{H/L}/y_{H/L=0}$)와 말뚝 근입길이에 대한 하부지반의 높이비(H/L)의 관계는 지수 함수식으로 회귀분석 되었다. 경사하중을 받는 경우의 휨 모멘트-깊이 관계는 수평하중을 받는 말뚝의 경우와 상이하게 나타났으며, 상대밀도 90%에서는 최대 휨모멘트 발생깊이는 수평하중을 받는 경우보다 약 70% 깊어졌다. This paper shows the results of a series of model tests on the behavior of steel pipe pile which is subjected to lateral and inclined loads in homogeneous and non-homogeneous Nak-dong River sands. Non-homogeneous soil consisted of two layers, upper and lower layer. The purpose of the present paper is to investigate the effect of ratio of lower layer height to embedded pile length, ratio of soil modules of upper layer to lower layer and inclined load on the behavior of single pile. These effects can be quantified only by the results of model tests. As a result. in non-homogeneous sand soil, it is shown that the lateral behavior depends upon the ratio of soil modules of upper layer to lower layer more than other factors. And it was found that the relationship between the deflection ratio of non-homogeneous sand to homogeneous sand and the ratio of lower layer height to embedded pile length can be fitted to exponential function of H/L by model tests results. For the inclined load applied, it is shown that the bending moment-depth relationship is not similar to the case of laterally loaded pile and the depth of maximum bending moment at relative density of 90% increases about 70% more than the pile only loaded laterally.
김병탁,김영수,배상근 한국지반공학회 2001 한국지반공학회논문집 Vol.17 No.6
본 연구목적은 압축지수에 대한 기본 물성들의 영향을 검토하고 국내 점토에 대한 새로운 압축지수 경험식을 제안하고 오류 역전파 신경망 알고리즘의 적용성을 검증함에 있다. 11개 지구의 점토에 대한 실내시험결과에서 얻어진 압축지수 값은 최소 0.01에서 최대 3.06 정도의 범위로 나타났다. 기존 제안된 경험식에 의한 압축지수의 추정값과 시험결과를 비교한 결과, 단일 지반변수를 이용하는 경험식의 결과들은 과소평가될 가능성이 크게 나타났으며 복합 지반변수를 이용하는 경험식의 결과는 단일 지반변수의 경우보다 추정의 정확성이 높으나 시험결과와의 표준오차가 최소 0.05로서 다소 크게 나타나고 있다. 이에 본 연구에서는 시험결과에 근거한 압축지수에 대하여 회귀분석으로 단일 및 복합 지반변수를 이용하는 경험식을 제안하였으며 이들의 결정계수는 최소 0.89 이상으로 결정되었다. 본 연구에서 사용한 인공 신경망 구조에서 시험결과와 신경망 결과의 상관계수 및 표준오차는 각각 0.925 이상과 0.0196 이하로 나타나 높은 상관성을 나타내었다. 특히, 인공 신경망에 의한 예측결과는 압축지수에 대한 영향인자들 중에서 자연 함수비, 건조단위중량 그리고 현장 간극비의 3개 변수만으로도 압축지수를 예측할 수 있었으며, 상관계수는 0.974로 나타났다. 따라서, 인공 신경망이 이용된다면 간편한 현장실험에서 얻어진 변수들에 의하여 압축지수를 예측 할 수 있는 가능성을 입증하였다. The purpose of this paper is to discuss the effects of soil properties such as liquid limit, water content, etc. on the compression index and to propose the empirical equation of compression index far regional clay and to verify the application Back Propagation Neural Network(BPNN). The compression index values obtained from laboratory tests are in the range of 0.01 to 3.06 for clay soils sampled in eleven regions. As the compare with the results of laboratory test and the predicted compression index value from the proposed empirical equations, the results of empirical equations including single soil parameter have a possibility to be overestimated. Also, the results of empirical equations including multiple soil parameters closed to the measured value more than that of empirical equations including single soil parameter, but the standard error for measured value obtained larger than 0.05. For these reasons, the empirical equations including single or multiple soil parameters proposed base on the results of laboratory test and the determination coefficient is up to 0.89. The result of BPNN shows that correlation coefficient and standard error between test and neural network result is larger than 0.925 and smaller than 0.0196, which means high correlativity, respectively. Especially, the estimated result by neural network, using only three parameters such as natural water content, dry unit weight and in-situ void ratio among various factors is available to the estimation of compression index and the correlation coefficient is 0.974. This result verified the possibility that if BPNN use, the compression index can be predicted by the parameters, which obtained from simplex field test.
김병탁,김영수,이종현 한국지반공학회 2001 한국지반공학회논문집 Vol.17 No.4
본 연구는 균질 및 2개층 비균질지반에서 사질토지반 상에 놓인 정방형 기초의 극한지지력과 침하에 대하여 고찰하였다. 본 연구는 얕은기초의 거동에 대한 정방형 기초의 크기, 지반 상대밀도, 기초 폭에 대한 상부층의 두께 비(H/B), 상부층 아래 경계면의 경사($\theta$) 그리고 지반강성비의 영향을 규명하기 위하여 모형실험을 수행하였다. 동일 상대밀도에서 지지력 계수($N_{{\gamma}}$)는 일정하지 않으며 기초 폭에 직접적으로 관련되며 지지력계수는 기초 폭이 증가함에 따라 감소하였다. 기초크기의 영향과 구속압력의 영향을 고려하는 Ueno 방법에 의한 극한지지력의 예측값은 고전적인 지지력 산정식보다 더 잘 일치하며 그 값은 실험값의 65% 이상으로 나타났다. $\theta$=$0^{\circ}$인 2개층 지반의 결과에 근거하여, 극한지지력에 대한 하부층 지반의 영향을 무시할 수 있는 한계 상부층 두께는 기초 폭의 2배로 결정되었다. 그러나, 73%의 상부층 상대밀도인 경우는 침하비($\delta$B) 0.05 이하에서만 이 결과가 유효하였다. 경계면이 경사진 2개층 지반의 결과에 근거하여, 상부층의 상대밀도가 느슨할수록 그리고 상부층의 두께가 클수록 극한지지력에 대한 경계면 경사의 영향은 크지 않는 것으로 나타났다. 경계면의 경사가 증가함에 따른 극한침하량의 변화는 경계면이 수평인 경우($\theta$=$0^{\circ}$)를 기준으로 0.82~1.2(상부층 $D_{r}$=73%인 경우) 그리고 0.9~1.07(상부층 $D_{r}$=50%인 경우) 정도로 나타났다.Markup Language 문서로부터 무선 마크업 언어 문서로 자동 변환된 텍스트를 인코딩하는 경우와 같이 특정한 응용 분야에서는 일반 문자열에 대한 확장 인코딩 기법을 적용할 필요가 있을 수 있다.mical etch-stop method for the etching of Si in TMAH:IPA;pyrazine solutions provides a powerful and versatile alternative process for fabricating high-yield Si micro-membranes. the RSC circle, but also to the logistics system in the SLC circle. Thus, the RSLC model can maximize combat synergy effects by integrating the RSC and the SLC. With a similar logic, this paper develops "A Revised System of Systems with Logistics (RSSL)" which combines "A New system of Systems" and logistics. These tow models proposed here help explain several issues such as logistics environment in future warfare, MOE(Measure of Effectiveness( on logistics performance, and COA(Course of Actions) for decreasing mass and increasing velocity. In particular, velocity in logistics is emphasized.