[논문]사질토에 근입된 말뚝지지 전면기초의 기초판 연성률에 따른 거동 분석

송수민; 신종영; 정상섬

doi:10.7843/kgs.2023.39.3.5

사질토에 근입된 말뚝지지 전면기초의 기초판 연성률에 따른 거동 분석
Effects of Raft Flexibility on the Behavior of Piled Raft Foundations in Sandy Soil 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.39 no.3, 2023년, pp.5 - 16

송수민 (연세대학교 건설환경공학과) , 신종영 (연세대학교 건설환경공학과) , 정상섬 (연세대학교 건설환경공학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 기초판의 연성률이 말뚝지지 전면기초에 미치는 영향을 해석적 연구와 수치해석으로 분석했다. 기초판의 연성률(K_R)과 선단지지 조건에 따른 말뚝과 기초판의 하중 분담률을 분석했다. 각각의 말뚝과 전체적인 응답은 3차원 유한 요소 해석법을 사용하여 분석했다. 본 연구에서 수직 하중이 증가하고 기초판의 연성률이 감소함에 따라 말뚝지지 전면기초의 하중분담비(α_pr)가 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 경향은 선단지지 말뚝을 사용하는 것보다 마찰말뚝을 사용하는 경우에 더 뚜렷하게 나타났다. 또한, 연성 기초판의 경우, 하중조건에 따른 말뚝 위치별 축력 분포경향은 큰 차이를 보이지 않았으나, 강성 기초판의 경우, 하중조건에 따라 외곽에 위치한 말뚝 두부 축력이 증가하는 경향을 보였다. 기초판의 침하는 연성 기초판 조건이 강성 기초판보다 더 크게 나타났으며, 이로 인해 연성 기초판 조건에서 하중분담비가 감소하는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

The effect of raft flexibility on piled raft foundations in sandy soil was investigated using a numerical analysis and an analytical study. The investigation's emphasis was the load sharing between piles and raft following the raft rigidity (KR), end-bearing conditions. The case of individual piles and subsequently the response of groups of piles was analyzed using a 3D FEM. This study shows that the αpr, load-sharing ratio of piled raft foundations, decreases as the vertical loading increases and as the KR decreases. This tendency is more obvious when using friction piles compared to using end-bearing piles. The effect of raft rigidity is found to be more significant for the axial force distribution - each pile within the foundations has almost similar axial forces of the pile head with a flexible raft; however, each pile has different values with rigid rafts, especially with the end-bearing piles. The axial force of the pile base with floating piles shows similar point-bearing resistance for all the piles; however, it shows different values with end-bearing piles. The differential settlement ratio of rafts showed a larger value with lower KR.

주제어

표/그림 (12)

그림 Fig. 1. Pile and loading location
표 Table 1. Material properties
그림 Fig. 2. Modeling of piled raft
표 Table 2. Parametric study cases
그림 Fig. 3. Validation of piled raft
표 Table 3. Material properties for validation
그림 Fig. 4. Pile load-sharing ratio with varying K_R
그림 Fig. 5. The axial load distribution (K_R=0.01)
그림 Fig. 6. The axial load distribution (K_R=15.0)
그림 Fig. 7. αfric with varying K_R
그림 Fig. 8. Schematic of differential settlement on raft
그림 Fig. 9. Differential settlement ratio of raft

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