풍화토 지반에 근입된 현장타설말뚝의 Cyclic p-y 곡선의 감소계수 제안 (Proposed Reduction Factor of Cyclic p-y Curves for Drilled Shafts in Weathered Soil)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반공학회
· 수록지 정보 : 한국지반공학회논문집 / 31권 / 2호 / 47 ~ 63페이지
· 저자명 : 김병철, 정상섬, 고준영

초록

본 연구에서는 풍화토에 근입된 현장타설말뚝을 대상으로 수평 반복하중에 대한 말뚝-지반의 상호거동을 파악하기위하여 현장타설말뚝 재하시험 및 3차원 유한요소 해석을 수행하였다. 현장재하시험은 국내에 널리 분포하고 있는풍화토 지반에 근입된 현장타설말뚝을 재하시험 대상으로 하였다. 반복하중의 방향을 달리하여 일방향과 양방향으로반복하중을 재하 하였으며, 반복하중의 방향에 따른 시험말뚝의 수평변위 및 휨모멘트를 분석하였다. 또한, 지반 물성이 말뚝-지반의 상호거동에 미치는 영향과 반복하중의 횟수, 방향 등, 하중특성 인자들의 영향 정도를 살펴보기 위하여 3차원 유한요소 모델링 및 해석을 수행하였으며, 국내･외에서 수행된 현장재하시험의 사례들 및 기존에 제안된경험적 반복하중 p-y 곡선 함수들과 비교･분석함으로서 3차원 유한요소 모델링의 타당성을 확인하였다. 3차원 유한요소해석 결과, 풍화토에 근입된 현장타설말뚝에 작용하는 반복하중의 방향성을 고려할 수 있는 쌍곡선 형태의 p-y곡선 함수식을 제안하였다. 또한 쌍곡선 형태의 정적하중 p-y 곡선 함수식에 반복하중에 의한 지반반력계수와 지반의극한저항력의 감소 효과를 동시에 고려할 수 있는 감소계수를 도출하여, 말뚝의 변위와 지반의 극한 저항력의 관계를 하나의 함수식으로 표현하였다. 사질토에 근입된 말뚝의 반복하중 재하시험 사례들을 이용하여 결과를 비교･분석한결과, 제안된 p-y 곡선 함수는 현장 실측치와 비교적 잘 일치하였으며, 기존의 경험적 반복하중 p-y 곡선 함수보다말뚝-지반의 수평거동 특성을 더 적절히 예측함을 알 수 있었다.

영어초록

A fundamental study of drilled shafts subjected to lateral cyclic loading in weathered soil was carried out based onfield tests and numerical analysis. The emphasis was given on quantifying the cyclic p-y curve function from lateralcyclic loading tests and three-dimensional finite element analysis. Lateral cyclic loading tests and three-dimensional finiteelement analysis were carried out to investigate the behavior of drilled shafts according to the direction of cyclic loading.
Based on the field tests and numerical analysis, a modified lateral load transfer relationship and design chart withdegradation factors were proposed by considering the characteristics of cyclic loading. It was found that the predictionby the proposed p-y curve function is in good agreement with the general trends observed by in-situ measurements,and it represents a practical improvement in the prediction of lateral displacement and bending moment distribution ofdrilled shafts subjected to cyclic loading.

참고자료

· 없음