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정상섬(Jeong, Sangseom),이성준(Lee, Sungjune),고준영(Ko, Junyoung) 한국연안방재학회 2014 한국연안방재학회 학술발표대회 논문집 Vol.2014 No.-
해상 교량 중 연륙교 및 연도교의 경우 지형적인 특성으로 인해 유속이 빠르게 나타나는 구간이 빈번하므로, 설계 시 세굴 영향을 고려한 기초 안정성 검토가 요구된다. 세굴은 말뚝 또는 본 말뚝 시공을 위한 희생강관 설치와 함께 시작되고, 세굴이 진행함에 따라 말뚝 돌출부에 작용되는 파압과 유수압은 커져 이에 저항하는 지층은 줄어들게 된다. 이와 같이 세굴은 교량 완공 후 뿐만 아니라, 시공 중에도 빈번히 나타나는 중요한 문제이므로, 이에 대한 검토가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 해상말뚝의 세굴을 분석하기 위하여 토사와 암반의 세굴 심도를 산정하는 CSU(Colorado State University) 공식 및 HEC-18(Hydraulic Engineering Circular No. 18, FHWA, 2012) 경험식을 통해 산정된 세굴 깊이와 시공 중 관측된 세굴 깊이를 비교 분석하여 세굴의 영향을 확인하였다.
정상섬(Jeong, Sangseom),이재환(Lee, Jaehwan),김도현(Kim, Dohyun),고준영(Ko, Junyoung) 한국연안방재학회 2014 한국연안방재학회 학술발표대회 논문집 Vol.2014 No.-
최근 해상 교량인 연륙교 및 연도교에 대한 사회적인 수요가 증가하고 있다. 이와 같이 해상 교량 기초인 경우 지형적인 특성으로 인해 유속이 빠르고, 시공 조건이 불리하여 육상 교량 기초와는 차별되는 형식으로 발전하여 왔다. 흔히 육상 교대기 초로 사용되어 오던 경사말뚝의 경우, 연직말뚝에 비해 파력이나 조력 등 수평하중에 대한 내구성이 뛰어나기 때문에 해상 교량 적용 시 안전하고 경제적인 설계가 가능하다. 하지만, 조류의 방향과 유속의 분포에 따라 거동이 복잡하므로 주의해야 한다. 본 연구에서는 해상 경사말뚝의 수평거동을 분석하기 위하여 3차원 수치해석(FB-MultiPier, 2010)을 수행 하였다. 그 결과, 말뚝 시공 중의 안정성이 공용 중 상태보다 더 불안정한 것으로 확인되었다.
정상섬(Jeong, Sangseom),홍문현(Hong, Moonhyun),고준영(Ko, Junyoung) 한국연안방재학회 2015 한국연안방재학회 학술발표대회 논문집 Vol.2015 No.-
본 연구에 서는 보강날개 로 보강된 수중잠제 지지말뚝의 보강효과를 분석하기 위하여 하중전이거동을 분석하였다. 먼저 3차원 유한요소해석을 통해 구한 하중전이곡선에서 극한저항력 비율로 보강말뚝의 수평 및 인발하중에 대한 보강계수를 산정함으로써 보강효과를 정량화 하였다. 산정된 보강계수를 쌍곡선 하중전이함수의 극한저항력 Pu와 tmax에 곱해서 보정상수(fitting parameter)로 적용하여 보강효과를 고려한 하중전이 함수를 제안하였고, 제안된 하중전이 함수의 적용성을 분석하였다.
단일 현장타설말뚝의 가상고정점 설계를 보완한 상부기둥-하부말뚝 최적 길이비 분석
정상섬,김재영,Jeong, Sangseom,Kim, Jaeyoung 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.5
본 연구에서는 단일 현장타설말뚝의 가상고정점을 고려한 해석과 기둥-말뚝을 3차원 전체 모델링한 해석을 비교 분석하여 가상고정점 해석법의 적정성을 평가하였다. 또한, 말뚝 길이, 기둥 및 말뚝 직경, 철근비, 지반조건 등 주요 영향인자에 따라 단일 현장타설말뚝의 거동 평가를 수행하였으며, 이를 통해 가상고정점 해석을 보완한 최적 기둥-말뚝 길이비를 분석하였다. 본 연구결과, 가상고정점을 고려한 해석은 전체 모델링한 해석과 비교하여 침하량과 수평변위를 작게 예측하였으나, 반대로 축력과 휨모멘트는 가상고정점을 고려한 해석에서 크게 나타났다. 따라서 가상고정점을 통한 해석법은 실제 구조물 거동과 다른 단부조건으로 단일 현장타설말뚝의 정확한 거동을 파악하기엔 무리가 있음을 알 수 있었으며, 이에 단일 현장타설말뚝의 정확한 설계를 위해서는 3차원 전체 모델링한 해석이 필요한 것으로 판단되었다. 또한 본 연구에서는 하부 말뚝 길이와 말뚝의 허용 수평변위 관계를 통해 최적 기둥-말뚝 길이비를 분석하였으며, 이를 통해 가상고정점을 고려한 설계를 다소 보완한 경제적이고 개선된 단일 현장타설말뚝 설계를 수행할 수 있을 것으로 기대되었다. In this study, the virtual fixed point analysis and 3D fully modeling analysis for bent pile structures are conducted by considering various influencing factors and the applicability of the virtual fixed point theory is discussed. Also, the optimized column-pile length ratio is analyzed for supplementing virtual fixed point design and examining a more exact behavior of bent pile structures by taking into account the major influencing parameters such as pile length, column and pile diameter, reinforcement ratio and soil conditions. To obtain the detailed information, the settlement and lateral deflection of the virtual fixed point theory are smaller than those of 3D fully modeling analysis. On the other hand, the virtual fixed point analysis overestimates the axial force and bending moment compared with 3D fully modeling analysis. It is shown that the virtual fixed point analysis cannot adequately predict the real behavior of bent pile structures. Therefore, it is necessary that 3D fully modeling analysis is considered for the exact design of bent pile structures. In this study, the emphasis is on quantifying an improved design method (optimized column-pile length ratio) of bent pile structures developed by considering the relation between the column-pile length ratio and allowable lateral deflection criteria. It can be effectively used to perform a more economical and improved design of bent pile structures.