메뉴 건너뛰기
.. 내서재 .. 알림
소속 기관/학교 인증
인증하면 논문, 학술자료 등을  무료로 열람할 수 있어요.
한국대학교, 누리자동차, 시립도서관 등 나의 기관을 확인해보세요
(국내 대학 90% 이상 구독 중)
로그인 회원가입 고객센터 ENG
주제분류

추천
검색

논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

홍용석 (부산대학교, 부산대학교 대학원)

지도교수
임종철
발행연도
2019
저작권
부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수6

표지
AI에게 요청하기
추천
검색

이 논문의 연구 히스토리 (2)

초록· 키워드

오류제보하기
일반적으로 현장타설말뚝의 양방향재하시험은 기초말뚝에 직접 실시하고 있어 극한지지력까지의 하중재하를 할 경우 구조물의 안정성을 저하시킬 수 있기 때문에 지지력이 설계하중 이상으로 측정되거나 급격한 변위의 발생 시 실험을 종료하고, 그 결과를 지반의 시험지지력으로 판단하여 안정성을 평가한다. 따라서 극한지지력을 판단할 수 있는 하중재하 단계까지의 재하시험이 실시되지 않아 하중재하에 의한 항복 및 극한하중을 정확하게 알 수 없는 문제점이 있고, 재하시험의 결과를 등가의 하중-변위 곡선으로 추정하는 방법들이 제안되어 있지만, 정적압축재하시험과 달리 주면과 선단이 분리되어 하중이 전이되고, 주면부의 하중재하 방향이 반대이기 때문에 실제 말뚝의 거동과 다른 결과를 나타낼 우려가 있다. 암반에 근입된 현장타설말뚝의 기존 연구에서 제안된 식에 의한 극한주면지지력과 극한선단지지력 결과의 편차는 매우 크게 나타나 일관적인 상관성을 찾기 어렵고, 풍화 또는 절리 등에 의한 암반상태를 정확하게 알 수 없어 기존의 이론식을 이용하여 말뚝의 지지력을 특정하기에는 어려움이 있다.
본 연구에서는 대구경 현장타설말뚝인 바렛말뚝과 RCD말뚝의 현장 양방향재하시험 결과로부터 3차원 유한요소해석을 실시하고, 산정된 설계정수를 정적압축재하시험의 3차원 유한요소해석에 적용하여 수치해석을 실시하였으며, 그 결과로부터 현장타설말뚝의 실제 거동을 추정하는 방법을 제안하였다. 먼저, 현장타설말뚝의 현장 양방향재하시험 결과를 이용하여, 상·하향으로의 하중재하에 따른 말뚝의 거동을 하중전이, 하중-변위 분석을 실시하였으며, 이 결과로부터 현장타설말뚝의 양방향재하시험에 의한 지지력을 산정하였다. 그리고 양방향재하시험을 3차원 유한요소해석을 통해 모사하고 역해석을 실시하여 산정된 설계정수들을 정적압축재하시험의 3차원 유한요소해석에 적용하였으며, 이 결과로부터 양방향재하시험을 통한 정적압축재하시험의 거동을 분석하였다.
양방향재하시험을 통한 정적압축재하시험의 3차원 유한요소해석 결과를 {정적압축재하시험과 양방향재하시험의 지지력 비(y)} ~ {기준침하량과 말뚝주면장 비(x)}의 관계식으로 나타내었고, 10.0mm, 15.0 mm, 25.4mm일 때의 기준침하량에 따라 각각 구분하여 제안하였다. 그리고 본 연구에서 수행한 양방향재하시험을 통한 정적압축재하시험의 결과 추정방법의 타당성을 검증하고자 기존의 연구에서 동일한 현장에서 실시한 양방향재하시험과 정적압축재하시험의 결과를 본 연구에서 제안한 방법을 통해 3차원 유한요소해석의 방법으로 해석하였고, 그 결과, 하중재하에 따른 말뚝의 거동을 합리적으로 모사하는 것으로 분석되었다. 또한, 양방향재하시험을 통한 정적압축재하시험의 결과를 추정하는 방법을 플로우 차트(Flow chart)로 나타내었다.

목차

제 1 장 서 론 1
1.1 연구의 배경 1
1.2 연구의 목적 2
1.3 종래의 연구 3
1.3.1 정적압축재하시험과 이론식에 의한 현장타설말뚝의 지지력 비교 3
1.3.2 바렛말뚝의 주면하중전이 거동 분석 6
1.3.3 대구경현장타설말뚝의 하중재하 방식에 따른 하중-침하거동 분석 9
1.3.4 양방향재하시험의 재하용량 기준에 관한 연구 12
1.3.5 양방향재하시험과 정적압축재하시험의 거동 16
제 2 장 말뚝재하시험의 종류 19
2.1 정적재하시험 19
2.1.1 횡방향재하시험 20
2.1.2 정적압축재하시험 20
2.1.3 양방향재하시험 29
2.1.4 정적압축재하시험과 양방향재하시험의 비교 34
2.2 동적 재하시험 35
제 3 장 암반에 지지된 현장타설말뚝의 지지력 36
3.1 지지력 산정공식에 의한 극한주면마찰력 36
3.1.1 Rowe and Armitage(1987) 36
3.1.2 Rosenberg and Journaeaux(1976) 37
3.1.3 도로교설계기준 해설(대한토목학회, 2008) 37
3.1.4 Canadian foundation engineering manual(Canadian Geotechnical Society, 2006) 39
3.1.5 Federal highway Administration(FHWA, 1996) 40
3.1.6 그 외의 극한주면마찰력 산정식 40
3.2 지지력 산정공식에 의한 극한선단지지력 41
3.2.1 Rowe and Armitage(1987) 41
3.2.2 Zhang and Einstein(1998) 41
3.2.3 도로교설계기준 해설(대한토목학회, 2008) 42
3.2.4 Canadian foundation engineering manual (Canadian Geotechnical Society, 2006) 43
3.2.5 그 외의 극한선단지지력 산정식 43
3.3 현장타설말뚝의 지지력 산정 44
3.3.1 허용지지력 45
3.3.2 주면마찰력 45
3.3.3 선단지지력 46
3.3.4 지지력 산정 결과 47
제 4 장 현장시험 49
4.1 현장시험의 조건 및 종류 49
4.1.1 바렛말뚝 49
4.1.2 RCD말뚝 50
4.2 시험방법 52
4.3 양방향재하시험 결과 53
4.3.1 축하중 분포도 53
4.3.2 허용지지력 분석 59
4.3.3 지지력 분석 결과 79
제 5 장 3차원 유한요소해석 80
5.1 모델링 80
5.1.1 3차원 유한요소해석에 사용된 프로그램 및 모델 80
5.1.2 3차원 유한요소해석 과정 82
5.2 설계정수 83
5.2.1 Interface 요소 83
5.2.2 지반정수 84
5.2.3 말뚝 및 하중재하판의 설계정수 96
5.3 양방향재하시험의 3차원 유한요소해석 96
5.3.1 Interface 96
5.3.2 바렛말뚝의 하중-변위 관계에 의한 역해석 98
5.3.3 RCD말뚝의 하중-변위 관계에 의한 역해석 102
5.4 정적압축재하시험의 3차원 유한요소해석 결과 108
5.4.1 바렛말뚝 108
5.4.2 RCD말뚝 112
5.5 하중재하방식에 의한 유한요소해석 결과 분석 116
5.5.1 양방향재하시험과 정적압축재하시험의 거동 분석 116
5.5.2 말뚝의 지지력 산정 방법 119
5.5.3 양방향재하시험과 정적압축재하시험의 관계 120
5.6 3차원 유한요소해석의 타당성 검증 124
5.6.1 해석단면 124
5.6.2 설계정수 125
5.6.3 해석 결과 126
5.7 양방향재하시험을 통한 정적압축재하시험 결과 추정방법 128
제 6 장 결 론 130
참고문헌 132
Appendix 138
A. 현장시험의 지층구조 138
A.1 바렛말뚝 138
A.2 RCD말뚝 140
B. 3차원 유한요소해석의 지반정수 산정(P.M.T & B.S.T) 144
B.1 바렛말뚝 145
B.2 RCD말뚝 149
C. 현장타설말뚝의 하중-변위 관계에 의한 역해석 결과 168
C.1 바렛말뚝 168
C.2 RCD말뚝 172
D. 정적압축재하시험의 3차원 유한요소해석 결과 179
D.1 바렛말뚝 179
D.2 RCD말뚝 185
E. 마찰응력 분포도 193
E.1 바렛말뚝 193
E.2 RCD말뚝 198

최근 본 자료

전체보기

댓글(0)

0