[논문]관입깊이에 따른 석션파일 고유진동수 측정 및 분석

이종화; 김민수; 서윤호; 김봉기; 이준신; 유무성; 곽대진

관입깊이에 따른 석션파일 고유진동수 측정 및 분석
The natural frequency measurement for a suction pile about the intrusion depth 원문보기

이종화 ((주)나루이엠에스) , 김민수 ((주)나루이엠에스) , 서윤호 (한국기계연구원) , 김봉기 (한국기계연구원) , 이준신 (한국전력공사 전력연구원) , 유무성 (한국전력공사 전력연구원) , 곽대진 ((주)에드벡트)

The suction method is the substructure installation using the water pressure difference generated by discharging water inside the pile by the pumping operation, after the intrusion by the self-weights of a large hollow steel pipe or a concrete structure. It is known as the low-noise and low-vibration method against the general pile driven method and eco-friendly, also. Most current design and safety assessment of the support structure and considering only the static load, however, the importance of dynamic behavior becomes magnified as the size of wind power generator increases. This study measures the natural frequency of the suction pile prototype about the penetration depth as a part of basic research and analyzed the interaction between the soil and the structure.

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문제 정의

본 연구에서는 대용량 해상풍력발전기의 지지구조 형식으로 석션 버켓 구조의 적용 타당성 및 해석, 설계, 시공등 제반 연구개발에 앞서 이에 대한 기본 연구의 일환으로 모형 석션 버켓을 대상으로 관입깊이에 따른 고유진동수를 측정하고, 이를 통해 지반과 구조물 사이의 상호 작용을 분석하였다.

제안 방법

본 측정은 군산대교 현장에서 수행되었으며, 석션 파일 기초부의 모형을 제작하여 관입 시 깊이 별 고유진동수를 측정하였다. 측정은 기초부 상단에 가속도 센서를 설치하여 수행하였으며, 충격해머(Impact Hammer)를 이용하여 상부를 방향별로 가진하고, 주파수 응답함수로부터 고유진동수를 산출하였다.
본 측정은 군산대교 현장에서 수행되었으며, 석션 파일 기초부의 모형을 제작하여 관입 시 깊이 별 고유진동수를 측정하였다. 측정은 기초부 상단에 가속도 센서를 설치하여 수행하였으며, 충격해머(Impact Hammer)를 이용하여 상부를 방향별로 가진하고, 주파수 응답함수로부터 고유진동수를 산출하였다. 다음 그림 1은 현장 사진이며, 측정 센서 및 장비는 그림 2에 나타나 있다.

후속연구

일반적으로 예상된 바와 같이 관입이 이루어 지면서 구조물의 고유진동수는 증가함을 알 수 있다. 위의 측정 결과를 바탕으로 보다 면밀한 지반 모델링이 가능할 것으로 판단되며, 추후 동특성 관점에서의 지지구조물 설계에 기본 자료로 활용가능할 것으로 기대된다.

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