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논문 기본 정보

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학위논문
저자정보

김지성 (경상대학교, 경상대학교 대학원)

발행연도
2015
저작권
경상대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

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The theoretical research on the behavior of pile subject to lateral load has several problems due to the uncertainties of pile-soil boundary elements, non-homogeneous ground and underground water. Strain wedge(SW) model is one of the models which was suggested to overcome such problems; however, the suggested SW model is a theory based on the earth pressure theory and the experimental verification of SW model is performed only for a single pile.
The depth of rotation-point, wedge failure angle, and wedge wing angle are generally required in determination of the lateral resistance of pile group. The model experimental is performed by varying the width, spacing and number of piles and the relative density of sand in this study.
The results are as followings:

1. According to the observation of the rear ground surface deformation of the pile in series on lateral load, rotation point ratio, wedge failure angle, and wedge wing angle of the front row were similar with those of middle row; however, those were relatively smaller in back row.

2. Even the rotation point ratio, wedge failure angle and wedge wing angle of pile in parallel were similar to those of a single pile, the resistance of a single pile was greater than that of pile in parallel. It indicates that the resistance decreases due to overlap effect in case of pile in parallel.
The lateral resistance of the pile group can be evaluated under the condition of determining the shape of the wedge as the pile in series and take account of the lateral overlapping area in the calculation.

3. The lateral resistance in SW model is composed of earth pressure of wedge rear, the shear resistance on the side of the wedge, and the frictional resistance between pile and ground. Based on those components, it is proposed the implicit formulas to calculate the lateral resistance of the pile in series, pile in parallel, and pile in a square array.

4. The ultimate lateral resistance determined by the proposed formula are compared with model test, field test and finite element analyses. As the results, the resistance of the pile located in the middle row are closely matched each others. The resistance of front row is predicted as slightly bigger and that of the rear row is predicted as slightly small when they are compared with experimental results. However, the predicted total resistances are well matched with those of experiments.

목차

Ⅰ. 서론 1
1. 연구 배경 및 목적 1
2. 연구 동향 2
3. 연구내용 4
Ⅱ. 수평하중을 받는 말뚝의 해석 6
1. 극한 평형법 6
1) Binch Hansen 법 9
2) Broms법 10
2. 지반반력 해석법 16
1) Chang의 방법 17
2) 유한차분법 21
3) 港硏방식 24
3. p-y 곡선법 26
1) Matlock의 제안 27
2) Reese-Cox-Koop의 제안 29
4. 탄성해석법 31
1) 일정지반반력계수 32
2) 선형지반반력계수 34
5. 수평하중이 작용하는 무리말뚝의 실험적 연구 35
1) 무리말뚝의 수평거동 35
2) 무리말뚝 효과 35
(1) 山肩 · 富永의 제안식 35
(2) 玉置 · 三橋 · 今井의 제안식 36
(3) 長谷川 · 河原의 제안식 36
(4) 脇田의 제안식 37
6. 수평하중이 작용하는 말뚝의 쐐기 이론 38
1) Brown의 쐐기 이론 38
2) Ashour의 쐐기 이론 39
3) Wang-Reese의 쐐기 이론 41
4) Gowda의 쐐기 이론 43
Ⅲ. 모형실험 및 방법 44
1. 실험 장치 44
1) 강체토조 46
2) 말뚝 47
3) 재하장치 50
4) 지반 다짐 장치 55
5) 변위계 56
6) 로드셀 57
7) 데이터 로거 58
8) 줄눈 살포장치 58
2. 지반의 조성 59
1) 시료의 특성 59
2) 지반의 상대밀도 측정 60
3. 실험 방법 63
4. 실험 종류 및 조건 69
1) 실험 종류 69
2) 실험 조건 71
Ⅳ. 실험 결과 및 분석 72
1. 직렬말뚝의 회전절점의 깊이, 쐐기 파괴각, 쐐기 날개각 산정 72
1) 회전절점의 깊이 75
2) 쐐기 파괴각 83
3) 쐐기 날개각 87
4) 말뚝 개수에 따른 쐐기 모형 관찰 91
2. 병렬말뚝의 중첩효과 93
3. 실험결과에 관한 고찰 98
Ⅴ. 쐐기 모델을 이용한 무리말뚝의 수평저항력 산정 100
1. 쐐기 모델 해석을 위한 가정조건 101
2. 쐐기 모델을 이용한 단독말뚝의 수평저항력 산정 102
1) 쐐기 후면부의 수평저항토압 106
2) 쐐기 날개부의 전단저항 107
3) 말뚝과 지반의 마찰저항 108
3. 토압계수 결정 109
4. 쐐기 모델을 이용한 병렬말뚝의 수평저항력 산정 111
1) 군항검증 113
2) 중첩부분의 수평저항토압 114
3) 중첩부분의 쐐기 날개부의 전단저항 116
5. 쐐기 모델을 이용한 직렬말뚝의 수평저항력 산정 119
1) 군항검증 119
2) 중첩부분의 수평저항토압 121
3) 중첩부분의 쐐기 날개부의 전단저항 124
4) 말뚝과 지반의 마찰저항 125
6. 쇄기 모델을 이용한 사각형 배열말뚝의 수평저항력 산정 127
7. 제안식의 비교 검토 129
Ⅵ. 결론 133
참고문헌 135
Notations 141

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