수치해석을 통한 해상풍력 말뚝지지중력식기초의 수평거동 분석 (Numerical Study on Lateral Pile Behaviors of Piled Gravity Base Foundations for Offshore Wind Turbine)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반공학회
· 수록지 정보 : 한국지반공학회논문집 / 32권 / 11호 / 5 ~ 19페이지
· 저자명 : 추연욱, 서지훈, 구정민, 김영호, 박재현

초록

"본 연구에서는 해상풍력타워를 지지하는 말뚝지지중력식기초에 대한 수평거동을 분석하기 위하여 3차원 수치해석을 수행하였다. 말뚝지지중력식기초는 연약한 점토지반에 취약한 중력식기초를 보완하기 위하여 개발되었으며, 다섯본의 말뚝이 십자배열로 설치되어 수직지지력을 확보한다. 수치해석은 다음 네 가지 케이스를 모델링하여 비교하였다.
이는 a) 단말뚝 b) 3×3무리말뚝 c) 십자배열무리말뚝 d) 말뚝지지중력식기초이다. 모든 케이스는 비배수전단강도20kPa의 단일 점토층을 모사하였으며, 수치해석결과로부터 네 가지 케이스에 대한 p-y곡선과 P-승수를 산정하였다.
말뚝 수가 증가함에 따라 무리말뚝효과가 증가하였다. 말뚝지지중력식기초의 경우, P-승수가 무리말뚝과 상이한 경향을 보였다. 응력분포를 통해 거동의 차이를 비교하였고 말뚝지지중력식기초의 수평거동은 지표면과 매트 사이의 상호작용이 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다."

영어초록

This paper presents the results from three-dimensional finite element (FE) analysis undertaken to provide insight intothe lateral behaviors of piled gravity base foundation (GBF) for offshore wind turbine. The piled GBF was originallydeveloped to support the gravity based foundation in very soft clay soil. A GBF is supported by five piles in a crossarrangement to achieve additional vertical bearing capacity. This study considered four different cases including a) singlepile, b) three-by-three group pile (with nine piles), c) cross-arrangement group pile (with five piles), and d) piled GBF.
All the cases were installed in homogenous soft clay soil with undrained shear strength of 20 kPa. From the numericalresults, p-y curves and thus P-multiplier was back-calculated. For the group pile cases, the group effect decreased withincreasing the number of piles. Interestingly, for the piled GBF, the P-multipliers showed a unique trend, comparedto the group pile cases. This study concluded that the global lateral behaviour of the piled GBF was influenced stronglyby the interaction between GBF and contacted soil surface.

참고자료

· 없음