[논문]지반조건에 따른 말뚝의 인발저항 평가를 위한 말뚝-지반 경계면 강도감소계수 고찰

유승경; 신희수; 이광우; 박정준; 최충락; 홍기권

doi:10.12814/jkgss.2019.18.2.045

[국내논문] 지반조건에 따른 말뚝의 인발저항 평가를 위한 말뚝-지반 경계면 강도감소계수 고찰
A Study on Strength Reduction Factor of Pile-soil Interface for Evaluation of Pile Pullout Resistance by Soil Condition 원문보기

한국지반신소재학회논문집 = Journal of the Korean Geosynthetics Society, v.18 no.2, 2019년, pp.45 - 54

유승경 (Dept. of Civil Engineering, Myongji College) , 신희수 (Institute of Technology Research and Development, UCI Tech co. Ltd.) , 이광우 (Infra safety Institute, Korea Institute of Civil engineering and building Technology) , 박정준 (Incheon Disaster Prevention Research Center, Incheon National University) , 최충락 (Geotechnical Engineering Depatment, Pyunghwa Engineering Consultants) , 홍기권 (Institute of Technology Research and Development, Korea Engineering & Construction)

초록
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본 연구에서는 원지반의 상대밀도와 세립분 함유율의 조건에 따른 말뚝의 인발거동 특성 규명을 위하여, 유한요소해석을 수행하였다. 수치해석에서는 말뚝과 지반 경계에서의 전단거동을 원활히 모사하기 위해서 경계요소와 경계면 강도감소계수($R_{inter}$)를 부여하였으며, 그 결과를 기존의 실험적 연구결과(You et al., 2018)와 비교함으로써 본 수치해석 방법의 신뢰성을 검증하였고, 말뚝-지반 경계면에서의 변형 특성과 함께 경계요소에 대한 $R_{inter}$값의 결정방법을 제시하였다. 해석 결과, 본 연구에서 적용된 해석모델을 이용한 수치해석은 말뚝의 인발모형실험에 의한 말뚝과 지반의 경계면 특성을 적절하게 모사하였다. 또한 제시된 $R_{inter}$의 적용에 있어서, 반드시 지반의 상대밀도와 세립분 함유율 조건을 고려해야 할 필요가 있음을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper describes the results of finite element analysis (FEA), in order to investigate a characteristics of pile pullout behavior according to the conditions of the relative density and fines content in original ground. In the FEA, a boundary elements and strength reduction factors ($R_{inter}$) on pile-soil interface were applied to simulate appropriately the shear behavior at the pile-soil interface, and then the reliability of numerical analysis method was verified by comparison of FEA results and previous experimental research(You et al., 2018). In addition, a the deformation characteristics at the pile-soil interface and determination method of $R_{inter}$ value was laid out. The results showed that the FEA, based on the analytical model applied in this study simulates appropriately the characteristics of the pile-soil interface by pullout model test of pile. In order to apply the suggested $R_{inter}$ value, it is necessary to consider the condition of the relative density and the fines content in ground.

주제어

표/그림 (14)

그림 Fig. 1. Results of direct shear test by fines content (You et al., 2018)
표 Table 1. Summary of strength parameters by direct shear test (You et al., 2018)
그림 Fig. 2. Pullout test results by fines content and relative density of soils (You et al., 2018)
그림 Fig. 3. FEA model in applied axisymmetric analysis
그림 Fig. 4. Relationship of stress-strain in hardening soil model (Schanz et al., 1999)
그림 Fig. 5. Total yield contour of principal stress space in Hardening soil model (Benz, 2007)
그림 Fig. 6. Comparison of prediction and measurement value
표 Table 2. Parameters in applied FEA (You et al., 2019)
그림 Fig. 7. Relationship of prediction and measurement value on E_inter of pile-soil interface
표 Table 3. Comparison of maximum pullout resistance by prediction and measurement
그림 Fig. 8. Determination of E_inter on pile-soil interface
그림 Fig. 9. Determination of E₅₀ and E_inter value bounds in original ground
그림 Fig. 10. Relationship of E₅₀ and E_inter value
그림 Fig. 11. Determination of R_ínter on pile-soil interface according to soil condition

AI 본문요약
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문제 정의

이와 같이 국내외에서 말뚝기초의 인발저항 평가와 관련한 많은 연구가 수행되어 그 영향인자들에 대한 다양한 고찰이 이루어져 왔지만, 보다 합리적인 설계법 확립을 위해서는 말뚝과 지반 경계에서의 전단거동에 기인하는 마찰저항 특성을 다양한 지반조건에 대해서 보다 엄밀히 고찰할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 원지반의 상대밀도와 세립분 함유율의 조건에 따른 말뚝의 인발거동 특성 규명의 일환으로써 일련의 유한요소 수치해석을 수행하였다. 수치해석에서는 말뚝과 지반 경계에서의 전단거동을 원활히 모사하기 위해서 경계요소와 경계면 강도감소계수(R_inter)를 부여하였으며, 그 결과를 말뚝의 인발거동에 대한 기존의 실험적 연구결과(You et al.
본 연구에서는 다양한 지반조건에 따른 말뚝의 인발거동 특성을 규명하기 위하여, 범용 수치해석 프로그램인 PLAXIS 2D를 활용하여 말뚝과 지반 경계에서의 전단거 동을 원활히 모사할 수 있는 일련의 유한요소해석을 수행하였다. 우선, 앞서 언급한 실험적 연구결과(You et al.
본 연구에서는 말뚝 주변 원지반의 상대밀도와 세립분 함유율의 조건에 따른 말뚝의 인발거동 특성을 규명하기 위하여 일련의 유한요소 수치해석을 수행하였으며, 그 결과를 정리하면 다음과 같다.
, 1999)을 적용하였다. 이는 선행연구(Hong et al., 2019)를 통하여 본 연구 범위에 대한 Mohr-Coulomb모델과 HS 모델을 이용한 유한요소해석 결과를 비교함으로써, HS 모델의 적용성을 검토한 결과를 반영한 것이다.

제안 방법

실험을 통해 상대밀도에 따른 세립분 함유율과 인발저항 관계를 분석한 결과, 상대밀도와 세립분 함유율과 관계 없이 최대 인발저항력이 발현된 이후에는 인발저항력이 감소하면서 일정한 잔류강도가 유지되었으며, 세립분 함유율이 증가할수록 최대 인발저항력은 다소 감소하다가 특정한 세립분 함유율 조건에서 크게 증가하였다. 따라서 2.1절에서 언급한 세립분 함유율에 따른 강도정수 관계와 상대밀도 및 세립분 함유율에 따른 인발저항 관계로부터, 말뚝의 인발저항 성능에 요구되는 강도정수에 대한 영향 인자가 다르게 나타나는 것으로 평가하였다. 즉, 말뚝의 인발저항 성능에 영향을 미치는 마찰저항 효과는 지반의 세립분 함유율에 따라 기여하는 전단강도 인자의 기여도가 다르게 나타남을 알 수 있었다(You et al.
또한, 지반조건 차이에 따른 말뚝과 지반 경계면에서의 마찰특성을 모사하기에 한계가 있으므로 말뚝의 인발저항 특성을 엄밀히 규명하는 것은 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 말뚝 본체와 다양한 지반 조건에 따른 말뚝-지반 경계면에서의 응력상태를 모사할 수 있도록 축대칭 모델과 더불어 말뚝과 지반의 경계에 경계요소를 부여하여 해석지반을 모델링하였으며, 해석결과로부터 원지반의 상대밀도 및 세립분 함유율과 경계요소의 강도감소계수(R_inter)값과의 상관관계를 분석하였다.
)를 평가하였다. 또한 수치해석 결과로부터 얻은 말뚝 주변 원지반의 변형 계수(E₅₀)와 말뚝-지반 경계면의 변형계수(E_inter)의 상관 관계를 분석하였다.
, 2018)와 비교함으 로써 본 수치해석 방법의 신뢰성을 검증하였다. 또한, 수치해석 결과를 분석하여 원지반의 상대밀도와 세립분 함유율의 차이에 따른 말뚝-지반 경계면에서의 변형 특성과 함께 경계요소에 대한 R_inter값의 결정방법을 제시하였다.
말뚝의 인발저항은 말뚝과 지반 경계면에서의 마찰특성 및 원지반의 변형특성에 의존하기 때문에, 본 절에서는 인발모형실험 및 수치해석을 통해 도출된 인발저항에 관한 응력-변형 관계를 이용하여, 말뚝-지반의 경계면 변형 계수(Deformation modulus _(interface) , E_inter)를 평가하였다. 또한 수치해석 결과로부터 얻은 말뚝 주변 원지반의 변형 계수(E₅₀)와 말뚝-지반 경계면의 변형계수(E_inter)의 상관 관계를 분석하였다.
본 절에서는 지반의 다양한 상대밀도 및 세립분 함유율에 따른 인발모형실험 결과를 원활하게 모사할 수 있도록, 지반조건에 따른 경계면 강도감소계수(R_inter) 관계를 분석하였으며, 그 결과를 바탕으로 다양한 지반조건에 따른 결정범위를 Fig. 11과 같이 제시하였다.
따라서 본 연구에서는 원지반의 상대밀도와 세립분 함유율의 조건에 따른 말뚝의 인발거동 특성 규명의 일환으로써 일련의 유한요소 수치해석을 수행하였다. 수치해석에서는 말뚝과 지반 경계에서의 전단거동을 원활히 모사하기 위해서 경계요소와 경계면 강도감소계수(R_inter)를 부여하였으며, 그 결과를 말뚝의 인발거동에 대한 기존의 실험적 연구결과(You et al., 2018)와 비교함으 로써 본 수치해석 방법의 신뢰성을 검증하였다. 또한, 수치해석 결과를 분석하여 원지반의 상대밀도와 세립분 함유율의 차이에 따른 말뚝-지반 경계면에서의 변형 특성과 함께 경계요소에 대한 R_inter값의 결정방법을 제시하였다.
본 연구에서는 다양한 지반조건에 따른 말뚝의 인발거동 특성을 규명하기 위하여, 범용 수치해석 프로그램인 PLAXIS 2D를 활용하여 말뚝과 지반 경계에서의 전단거 동을 원활히 모사할 수 있는 일련의 유한요소해석을 수행하였다. 우선, 앞서 언급한 실험적 연구결과(You et al., 2018)를 활용하여 본 연구에서 수행하는 해석방법의 신뢰성을 검증하였으며, 해석 결과로부터 말뚝과 지반 경계면에서의 경계요소 변수에 따른 변형 및 마찰특성을 분석하였다.
이 때, 말뚝-지반의 경계면 특성에 영향을 미치는 변수는 E50, Eur 및 Rinter이며, 본 연구에서는 각각의 변수와 상관관계를 고찰하였다.
(2018)은 말뚝의 주면마찰에 의한 인발저항 성능 평가를 위하여 상대밀도와 세립분 함유율에 따른 모형지반을 조성하여 모형말뚝에 대한 인발실험을 수행하였다. 이 때, 상대밀도는 40%, 60%, 80%, 세립분 함유율 조건은 5%, 7%, 10%, 15%, 20%로 적용하였다. 인발모형실 험을 위한 모형말뚝은 지반 내에서 일정한 마찰저항을 발현시키기 위하여 강봉으로 제작된 모형말뚝에 사포(sandpaper, #40)를 균일하게 부착하였으며, 토조 내 모형지반은 표준사와 세립토(#200 통과율 = 100%)의 중량비를 이용하여 세립분 함유율을 고려하여 조성하였다.
6 및 Table 3과 같이 상대밀도와 세립분 함유율에 따라 나타내었다. 이때, 수치 해석결과의 최대 인발저항력은 인발모형실험을 통해 확인된 최대 인발저항력에 상응하는 변형률을 동일하게 적용하였을 때의 인발저항력으로 결정하였다.
이 때, 상대밀도는 40%, 60%, 80%, 세립분 함유율 조건은 5%, 7%, 10%, 15%, 20%로 적용하였다. 인발모형실 험을 위한 모형말뚝은 지반 내에서 일정한 마찰저항을 발현시키기 위하여 강봉으로 제작된 모형말뚝에 사포(sandpaper, #40)를 균일하게 부착하였으며, 토조 내 모형지반은 표준사와 세립토(#200 통과율 = 100%)의 중량비를 이용하여 세립분 함유율을 고려하여 조성하였다.
전술한 바와 같이, 말뚝의 인발저항은 말뚝과 지반 경계 면에서 마찰저항 특성에 따른 영향을 받기 때문에, 지반의 상대밀도와 세립분 함유율 조건에 따른 전단강도를 평가 하였으며, 결과를 인용하면 Fig. 1 및 Table 1과 같다.
한편, Table 3에 나타낸 바와 같이, 실험 및 해석에서 최대 인발저항력이 발현되었을 때의 변형률 경향을 분석하였다. 상대밀도와 세립분 함유율에 따른 말뚝의 최대 인발저항력은 변형률이 약 1%∼2%일 때 발현되었다.

대상 데이터

3은 본 연구에서 사용한 축대칭 유한요소 수치해석모델을 나타내고 있다. 말뚝 본체는 선형탄성체로 구성하였으며, 말뚝과 지반 하부에는 말뚝의 인발 거동에 미치는 말뚝 하부 요소의 인발저항을 최소화하기 위해서 변형성이 매우 큰 가상의 탄성재료로 모델링하였다. 이때, 본 해석에 대한 가상재료 적용의 타당성은 선행연구(You et al.

데이터처리

말뚝의 인발거동 모사를 위한 유한요소해석 결과를 기존의 실험결과와 비교하였으며, Fig. 6 및 Table 3과 같이 상대밀도와 세립분 함유율에 따라 나타내었다. 이때, 수치 해석결과의 최대 인발저항력은 인발모형실험을 통해 확인된 최대 인발저항력에 상응하는 변형률을 동일하게 적용하였을 때의 인발저항력으로 결정하였다.

이론/모형

, 2019)를 통하여 검증한 바 있다. 한편, 말뚝 주위의 지반재료에 대한 역학모델은 흙의 다일러턴시 효과를 포함한 탄소성 거동을 엄밀하게 재현할 수 있도록, 비선형탄성모델을 탄소성 이론으로 확장한 Hardening soil(HS) 모델(Schanz et al., 1999)을 적용하였다. 이는 선행연구(Hong et al.

성능/효과

(1) 말뚝의 인발 거동에 대한 본 수치해석 결과를 기존의 모형실험과 비교한 결과, 모든 원지반 상대밀도 및 세립분 함유율 조건에 대해서 말뚝과 지반의 변형 거동과 최대 인발저항력이 유사하게 나타났다. 따라서, 본 연구에서 제시한 수치해석 모델은 말뚝의 인발 거동을 적절하게 모사할 수 있다고 판단된다.
(2) 수치해석과 모형실험에 의한 말뚝-지반 경계면 변형 계수(E_inter)를 산정하여 비교한 결과, 원지반의 상대 밀도가 증가할수록 E_inter는 증가하였으며, 상대밀도 및 세립분 함유율 조건에 관계없이 상호 유사한 값을 나타내었다. 따라서, 본 수치해석을 통하여 인발모형 실험에 의한 말뚝과 지반 경계면의 변형특성을 적절히 모사하였음을 알 수 있었다.
(3) 수치해석 결과로부터 얻은 말뚝 주변 원지반의 변형 계수(E₅₀)와 말뚝-지반 경계면의 변형계수(E_inter)의상관관계를 분석한 결과, 원지반의 상대밀도가 작고 세립분 함유량이 증가할수록 E_inter는 E₅₀에 비하여 그 증가 폭이 크게 나타났다. 이러한 사실로부터 원지반이 느슨하고 연약한 상태일수록 말뚝-지반 경계면과 원지반에서의 역학특성은 그 차이가 현격해짐을 유추할 수 있다.
(4) 상대밀도가 높은 지반 조건에서는 말뚝과 지반 경계면 특성에 따른 인발거동에 세립분 함유율의 영향이 크지 않았으며, R_inter의 영향도 거의 없는 것으로 평가되었다. 그러나 상대밀도가 낮은 지반조건에서는 세립분 함유율에 따른 R_inter의 영향이 큰 것을 알 수 있었다.
또한 세립분 함유율별로 상대밀도에 따른 E_inter의 분포경향을 Fig. 8(b)와 같이 나타낸 결과, 상대밀도가 증가할수록 E_inter의 차이로 인하여 분포범위가 다소 증가하는 것을 알 수 있었다. 그러나 Fig.
Fig. 6에서 보는 바와 같이, 말뚝의 인발 거동에 대한 유한요소해석 결과를 기존의 인발모형실험과 비교한 결과, 모든 원지반의 상대밀도 및 세립분 함유율 조건에 대해서 말뚝과 지반의 변형 거동과 최대 인발저항력은 유사한 것으로 확인되었다. 즉, 동일한 상대밀도 조건에서 최대 인발저항력의 크기는 세립분의 함유율이 증가할수록 유사하거나 다소 감소하는 경향을 보였지만, 세립분 함유율 20% 조건에서는 최대 인발저항력이 증가하였다.
Fig. 7과 Fig. 8의 분석결과를 바탕으로, 본 수치해석을 통하여 인발모형실험에 의한 말뚝과 지반 경계면의 변형 특성은 적절하게 모사되었음을 알 수 있었다.
9와 같이 나타내었다. 그 결과, 느슨 ~ 보통 정도의 상대밀도를 갖는 지반에서는 세립분 함유율에 따른 E₅₀의 범위가 크지 않은 반면에, 상대적으로 조밀한 지반에서는 그 범위가 크게 증가하는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 경향은 E₅₀의 3배의 값을 적용한 E_ur도 동일하였다.
10과 같이 도식화하였다. 그결과, 원지반의 상대밀도가 작고 세립분 함유량이 증가할수록 E_inter는 E₅₀에 비하여 그 증가 폭이 크게 나타나는 것을 알 수 있었다. 즉, E_inter와 E₅₀의 1:1 관계(점선)로부터 상대밀도 40%인 조건에서 E_inter가 E₅₀에 비하여 최대 약 30배 큰 것을 확인하였다.
8(a)과 같이, 원지반의 상대밀도별로 세립분 함유율에 따른 E_inter에 대한 해석결과를 인발모형실험과 비교한 결과, 상대밀도가 40%인 경우, 실험과 해석에 의한E_inter는 거의 동일하였다. 그러나 상대밀도가 증가할수록 E_inter는 최대 약 10%의 차이가 있는 것으로 확인되었다. 또한 세립분 함유율별로 상대밀도에 따른 E_inter의 분포경향을 Fig.
이와 같은 경향은 E₅₀의 3배의 값을 적용한 E_ur도 동일하였다. 따라서 말뚝의 인발거동에 있어서 원지반의 탄성계수는 상대밀도가 증가할수록 세립분 함유율의 영향이 큰 것으로 분석되었다.
는 증가하였으며, 상대밀도 및 세립분 함유율 조건에 관계없이 상호 유사한 값을 나타내었다. 따라서, 본 수치해석을 통하여 인발모형 실험에 의한 말뚝과 지반 경계면의 변형특성을 적절히 모사하였음을 알 수 있었다.
(1) 말뚝의 인발 거동에 대한 본 수치해석 결과를 기존의 모형실험과 비교한 결과, 모든 원지반 상대밀도 및 세립분 함유율 조건에 대해서 말뚝과 지반의 변형 거동과 최대 인발저항력이 유사하게 나타났다. 따라서, 본 연구에서 제시한 수치해석 모델은 말뚝의 인발 거동을 적절하게 모사할 수 있다고 판단된다.
7과 같이 실험 및 해석결과에 의한 E_inter관계를 도식화한 결과, 원지반의 상대밀도가 증가할수록 E_inter는 증가하였다. 또한 실험과 해석값의 1:1 관계(점선)를 바탕으로, 상대밀도가 높은 조건에서 E_inter의 상호 관계는 다소 차이를 보였지만, 그 정도가 크지 않은 것으로 판단하여 원지반의 상대밀도 및 세립분 함유율 조건에 관계없이 E_inter는 유사한 것으로 평가되었다.
먼저, Fig. 7과 같이 실험 및 해석결과에 의한 Einter 관계를 도식화한 결과, 원지반의 상대밀도가 증가할수록 Einter는 증가하였다.
본 연구에서 제시된 수치해석 방법은 말뚝의 인발거동을 적절하게 모사할 수 있는 것으로 판단되었다. 그러나 말뚝 인발거동에 대한 효율적인 설계인자를 도출하기 위해서는 향후 지하수위 및 구속압 조건과 같은 다양한 지반 상태를 고려한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
실험결과, 세립분 함유율이 증가할수록 내부마찰각이 감소하였으며, 점착력은 증가하는 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 내부마찰각과 점착력의 최대값, 최소값 및 각 세립분 함유율에 해당하는 값을 정규화한 결과, 특정 세립분 함유율 조건에서 정규화 곡선이 교차하는 것을 확인한 바 있다.
실험을 통해 상대밀도에 따른 세립분 함유율과 인발저항 관계를 분석한 결과, 상대밀도와 세립분 함유율과 관계 없이 최대 인발저항력이 발현된 이후에는 인발저항력이 감소하면서 일정한 잔류강도가 유지되었으며, 세립분 함유율이 증가할수록 최대 인발저항력은 다소 감소하다가 특정한 세립분 함유율 조건에서 크게 증가하였다. 따라서 2.
즉, E_inter와 E₅₀의 1:1 관계(점선)로부터 상대밀도 40%인 조건에서 E_inter가 E₅₀에 비하여 최대 약 30배 큰 것을 확인하였다. 이러한 사실로부터 원지반이 느슨하고 연약한 상태일수록 말뚝-지반 경계면과 원지반에 서의 역학특성은 그 차이가 현격해짐을 유추할 수 있었다.
실험결과, 세립분 함유율이 증가할수록 내부마찰각이 감소하였으며, 점착력은 증가하는 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 내부마찰각과 점착력의 최대값, 최소값 및 각 세립분 함유율에 해당하는 값을 정규화한 결과, 특정 세립분 함유율 조건에서 정규화 곡선이 교차하는 것을 확인한 바 있다.
즉, 상대밀도가 낮은 지반조건에서는 세립분 함유율에 따른 경계면 강도 감소계수(R_inter)의 영향이 큰 것을 알 수 있었다. 이를 통해 말뚝과 지반의 경계면 강도감소계수(R_inter)의 적용에 있어서, 반드시 지반의 상대밀도와 세립분 함유율 조건을 고려해야 할 필요가 있는 것으로 판단되었다. 따라서 앞서 분석된 내용들을 바탕으로 본 수치해석 방법을 이용하여 말뚝의 인발저항을 평가하기 위해서는 제시된 Fig.
특히, 상대밀도가 증가할수록 세립분 함유율 20% 조건에서의 최대 인발저항력 증가율은 더욱 크게 나타났다. 이를 통해, 본 연구에서 제시한 유한요소해석 모델은 말뚝의 인발 거동을 적절하게 모사하는 것으로 판단되었다.
그결과, 원지반의 상대밀도가 작고 세립분 함유량이 증가할수록 E_inter는 E₅₀에 비하여 그 증가 폭이 크게 나타나는 것을 알 수 있었다. 즉, E_inter와 E₅₀의 1:1 관계(점선)로부터 상대밀도 40%인 조건에서 E_inter가 E₅₀에 비하여 최대 약 30배 큰 것을 확인하였다. 이러한 사실로부터 원지반이 느슨하고 연약한 상태일수록 말뚝-지반 경계면과 원지반에 서의 역학특성은 그 차이가 현격해짐을 유추할 수 있었다.
6에서 보는 바와 같이, 말뚝의 인발 거동에 대한 유한요소해석 결과를 기존의 인발모형실험과 비교한 결과, 모든 원지반의 상대밀도 및 세립분 함유율 조건에 대해서 말뚝과 지반의 변형 거동과 최대 인발저항력은 유사한 것으로 확인되었다. 즉, 동일한 상대밀도 조건에서 최대 인발저항력의 크기는 세립분의 함유율이 증가할수록 유사하거나 다소 감소하는 경향을 보였지만, 세립분 함유율 20% 조건에서는 최대 인발저항력이 증가하였다. 특히, 상대밀도가 증가할수록 세립분 함유율 20% 조건에서의 최대 인발저항력 증가율은 더욱 크게 나타났다.
)는 세립분 함유율에 따라 적용값의 범위가 큰 반면에, 상대밀도가 증가할수록 적용값의 차이가 거의 없었다. 즉, 상대밀도가 높은 조밀한 지반 조건에서는 말뚝과 지반 경계면 특성에 따른 인발거동에 세립분 함유율의 영향이 크지 않으며, 경계면 강도감소계수(R_inter)의 영향도 거의 없는 것으로 분석되었다. 반면에, 상대밀도가 낮아질수록 그 영향범위가 증가하는 경향을 보였다.
즉, 상대밀도가 낮은 지반조건에서는 세립분 함유율에 따른 경계면 강도 감소계수(Rinter)의 영향이 큰 것을 알 수 있었다.
상대밀도와 세립분 함유율에 따른 말뚝의 최대 인발저항력은 변형률이 약 1%∼2%일 때 발현되었다. 특히, 동일한 세립분 함유율 조건에서 상대밀도가 증가할수록 변형률은 감소하였으며, 세립분 함유율이 증가할수록 변형률은 증가하였지만, 세립분 함유율이 20%인 상태에서는 크게 감소하는 것을 알 수 있었다.
즉, 동일한 상대밀도 조건에서 최대 인발저항력의 크기는 세립분의 함유율이 증가할수록 유사하거나 다소 감소하는 경향을 보였지만, 세립분 함유율 20% 조건에서는 최대 인발저항력이 증가하였다. 특히, 상대밀도가 증가할수록 세립분 함유율 20% 조건에서의 최대 인발저항력 증가율은 더욱 크게 나타났다. 이를 통해, 본 연구에서 제시한 유한요소해석 모델은 말뚝의 인발 거동을 적절하게 모사하는 것으로 판단되었다.

후속연구

본 연구에서 제시된 수치해석 방법은 말뚝의 인발거동을 적절하게 모사할 수 있는 것으로 판단되었다. 그러나 말뚝 인발거동에 대한 효율적인 설계인자를 도출하기 위해서는 향후 지하수위 및 구속압 조건과 같은 다양한 지반 상태를 고려한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

참고문헌 (20)

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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