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실내모형실험과 변형률 쐐기모델을 이용한 수평하중을 받는 말뚝의 거동 특성에 관한 연구
김홍택(Kim, HongTaek),한연진(Han, YeonJin),김홍락(Kim HongLak) 한국지반환경공학회 2012 한국지반환경공학회논문집 Vol.13 No.2
말뚝에 대한 수평지지력 산정방법은 대부분이 토압론과 지반을 말뚝으로부터 분리하여 고려하기 때문에 지반과 말뚝의 상호작용을 효율적으로 고려하지 못하고 있다. 최근에 말뚝기술이 보다 개선됨에 따라서 수평하중을 받는 말뚝의 실제거동에 대한 규명이 요구되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 말뚝과 지반의 상호작용을 고려할 수 있는 변형률 쐐기모델을 이용하여 단일 말뚝과 무리말뚝에 대한 거동 특성을 살펴보고자 한다. 수평하중을 받는 말뚝에 대한 거동을 알아보기 위하여 축소모형실험을 우선적으로 수행하였으며, 실제 규모의 말뚝조건에 대해서는 변형률 쐐기모델을 적용하여 말뚝의 거동특성을 예측하였다. 실내모형실험 결과와 수치해석의 전반적인 거동을 살펴보기 위하여 실험결과 및 해석결과를 이용하여 비교, 분석을 수행하였다. The most of original horizontal bearing capacity theory of the pile is not efficiently to consider interaction between soil and pile because it is only to consider the earth pressure theory and separately the ground form pile. In recent, in order to improve the pile technology, it is necessary to confirm the real behaviour characteristics of pile under lateral load. Hence, to evaluate the behaviour characteristics of the single and group pile under lateral loads using the strain wedge model that could consider the interaction between soil and piles. Primarily, laboratory scale down model tests was carried out to predict the behaviour characteristics on real size piles using the strain wedge model. The comparative analyses between model test and numerical analysis for the evaluation of whole behaviour were conducted.
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이인(In Lee),최영균(Younggyun Choi),김홍락(Honglak Kim),권오순(Osoon Kwon),윤희정(Heejung Youn) 한국지반환경공학회 2013 한국지반환경공학회논문집 Vol.14 No.5
이 논문에서는 풍력터빈의 기초로 쓰이는 해상말뚝의 횡방향 거동에 대한 말뚝 직경의 영향에 관하여 분석하였다. 지반의 물성값들은 국내 최초로 해상풍력단지 건립 예정후보지인 서남해안의 표준관입시험과 실내시험자료를 이용하였다. 유한차분해석 프로그램(FLAC3D)과 p-y해석프로그램(LPile)을 사용하여 말뚝 두부의 하중-변위관계, 지반의 p-y 곡선, 말뚝에 발생하는 최대 휨모 멘트 등을 말뚝의 직경에 따라 국내·외 허용변위기준을 적용하여 구하였다. 연구 결과 두 프로그램의 결과가 서로 다르게 나타났으며, LPile의 해석결과가 수평허용지지력을 과하게 나타냈다. 직경 2m의 말뚝에서 발생하는 최대 휨모멘트는 직경 1m의 말뚝에 발생하는 최대 휨모멘트보다 약 4배가량 크게 나타났으며, 수평허용지지력에서도 비슷한 경향을 보였다. This paper presents the effect of pile diameter on the lateral behavior of offshore pile for wind turbine. The material parameters of the soils were estimated through SPT on the Southwestern offshore area in Korea, where the first wind farm is planned. The FDM software, FLAC3D, and LPile were adopted to derive the load-displacement curve, p-y curve, and maximum bending moment at a specified displacement. It was found that the results from softwares significantly differ and the LPile could overestimate the allowable capacity. The maximum bending moment along the pile with 2m diameter could be as large as four times the bending moment with 1m diameter. Similar trend was observed for the allowable lateral capacity.
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