석션파일의 하중지지력에 관한 수치해석 연구 :Numerical investigation on load carrying capacity of suction pile

홍승록

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자료유형: 학위논문

저자정보: 홍승록 (성균관대학교, 성균관대학교 일반대학원)

지도교수: 유충식

발행연도: 2014

저작권: 성균관대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (5)

2014

석션파일의 하중지지력에 관한 수치해석 연구

홍승록 초고층·장대교량 2014.01 학위논문

2013

토목섬유 보강재로 보강된 철도 노반의 반복하중 하중지지력 연구

홍승록 , 조윤규 , 최정혁 외 2명 한국지반신소재학회 논문집 2013.12 학술저널

토목섬유 보강재로 보강된 철도 노반의 반복하중 하중지지력 연구

홍승록 , 조윤규 , 최정혁 외 2명 한국지반신소재학회 학술발표회 2013.11 학술대회자료

지오셀 특성 변화에 따른 하중지지력 연구

홍승록 , 최진욱 , 유충식 외 3명 한국지반신소재학회 논문집 2013.09 학술저널

2012

축소 모형실험을 이용한 지오셀의 형상 변화에 따른 지지력 특성 분석 연구

홍승록 , 최진욱 , 유충식 한국지반신소재학회 학술발표회 2012.11 학술대회자료

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본 논문에서는 점토지반과 사질토지반에 설치되는 석션파일의 하중지지력에 관
한 수치해석 내용을 다루었다. 수치해석에서는 파일-지반간 인터페이스 거동이 고
려된 3차원 모델을 적용하여 하중 형태 및 점토지반의 조건(비배수 상태 및 배수상
태)을 변화시키며 해석을 수행하고 그 결과를 토대로 수직하중 및 수평하중, 인발하
중, 조합하중(수직 및 수평, 모멘트 하중)의 거동 특성을 고찰하였다. 아울러 임의
하중이 작용하는 조건에 대해 응력-간극수압 연계해석을 수행하여 석션파일의 하중
재하 후 압밀거동을 고찰하였다. 해석결과 수직 및 수평하중에 대한 극한하중을 산
정 할 수 있었으며 조합하중 재하시의 거동을 관찰 할 수 있었으며 점토지반의 경
우 비배수 상태와 배수 상태에 따른 지지력 차이가 나타나는 것으로 검토되었다

#Interface #Combined loading #Suction pile #Finite element analysis #Bearing Capacity

제 1 장 서 론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구내용 및 범위 2
1.3 연구동향 2
제 2 장 석션파일의 지반 공학적 고찰 5
2.1 석션파일 일반지반조건 5
2.2 설계를 위한 지반특성 평가 7
2.3 설계하중 산정 8
2.4 축하중 지지력 평가 9
2.4.1 패드아이에서의 하중 및 설치 각 9
2.4.2 축 방향 지지력의 감소요소 11
2.5 관입량 평가 15
2.5.1 파일선단부 저항 16
2.5.2 외부 주면마찰력 16
2.5.3 내부 주면마찰력 17
2.5.4 자중에 의한 관입깊이 18
2.5.5 자중에 의한 허용관입 속도 18
2.5.6 관입을 위한 석션 20
2.5.7 허용 가능한 석션 21
2.6 제거시 안정성 평가 22
2.7 패드아이 위치 최적화 23
제 3 장 석션파일 해석조건 25
3.1 지반조건 25
3.2 파일제원 28
3.3 하중조건 29
3.4 Geotechnical 해석 30
제 4 장 Abaqus를 이용한 지반-석션파일 유한요소해석 모델링 33
4.1 석션파일-지반 상호작용 모델링 일반 33
4.1.1 석션파일 모델링 33
4.1.2 해석 도메인 설정 34
4.1.3 지반의 Constitutive 모델링 35
1) 점토지반 모델링 36
가) 시공직후 36
나) 압밀 완료 후 36
2) 사질토지반 모델링 37
4.1.4 석션파일-지반 인터페이스 모델링 37
4.1.5 재하하중 모사 38
1) Reference point 설정 38
2) 연직 및 수평하중 40
가) 하중제어 40
나) 변위제어 41
3) 모멘트 하중 및 조합하중 42
4.2 석션파일 하중 재하 후 압밀 모델링 42
4.2.1 압밀해석을 위한 응력-간극수압 연계해석 기본이론 42
1) 개요 및 적용분야 43
2) 유효응력 해석 기본이론 44
4.2.2 모델링 및 해석 순서 47
1) 모델링 일반 47
가) 간극수압 요소 47
나) 간극수압, 포화도, 간극률에 대한 초기조건 설정 47
다) 수리 경계조건 설정 48
2) 해석순서 49
제 5 장 장단기 지지력 및 변위/침하해석 51
5.1 지지력 해석 51
5.1.1 점토지반 지지력해석 51
1) 시공직후 51
가) 수직지지력 53
나) 수평지지력 56
2) 압밀 완료 후 60
가) 수직지지력 60
나) 수평지지력 63
5.1.2 사질토지반 지지력해석 66
1) 인발지지력 66
2) Load Case 4 작용 시 거동 70
5.1.3 수직수평 지지력 결과 요약 77
5.2 수평변위 해석 78
5.2.1 점토지반 78
1) 시공직후 79
2) 압밀 완료 후 84
5.2.2 사질토지반 수평변위해석 88
1) 하중-변위 거동 89
5.2.3 수평변위 해석 결과 요약 94
5.3 침하량 해석 94
5.3.1 개요 94
1) 점토지반 95
2) 사질토지반 95
5.3.2 점토지반 즉시 침하량 해석 결과 96
5.3.3 점토지반 압밀 침하량 해석 결과 99
1) 압밀거동 메커니즘 100
2) 점토지반 투수계수 변화에 따른 압밀침하량 변화분석 106
5.3.4 사질토지반 침하량 해석 111
5.3.5 침하량 해석 결과 요약 114
제 6 장 결 론 116
참고문헌 118

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