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본 연구에서는 링전단시험 결과를 이용하여 말뚝-사질지반 사이의 전단거동을 정량화하였다. 링전단시험은 가장 일반적인 말뚝재료 - 콘크리트와 강 - 와 대표적인 사질토인 주문진표준사를 대상으로 수행하였으며, 두 재료 사이의 전단거동을 항복 이전과 잔류전단거동을 중심으로 확인하고 분석하였다. 시험결과를 통하여 다양한 상재압과 상대밀도의 영향 또한 분석하여, 그에 따른 전단거동을 각 재료 별 대표적인 마찰각으로 정량화하였다. 더 나아가, 추가적인 대변형 수치해석을 통하여 시험결과를 검증하였다. 링전단시험 및 수치해석을 수행한 결과, 사질토의 전단 중 발생하는 팽창과 수축 특성에 의하여 전단거동을 크게 두 가지로 구분할 수 있었다. 1) 상대밀도가 높은 시료일수록 두 재료 간 전단응력곡선은 첨두전단응력이 관찰된 후 잔류전단응력이 발현되는 개형을 나타내었고, 반면에 2) 상대밀도가 낮은 시료일수록 두 재료 간 전단응력곡선은 첨두전단응력의 발현 없이 바로 잔류전단응력이 발현되는 이중곡선 형태를 보였다. 상재압은 소변형 범위에서는 전단거동 형태와 마찰각에 영향을 주지만, 상대밀도와 마찬가지로 대변형 하에서는 유의미한 영향을 주지 않는 것으로 확인되었다. 본 연구는 리메싱을 통한 대변형 수치해석 기법을 정립하여 링전단시험과 같은 대변형 전단거동을 모사하고 예측할 수 있도록 하였을 뿐 만 아니라, 링전단시험을 통하여 도출되고 대변형 수치해석으로 검증된 말뚝 재료와 사질토 사이의 마찰각은 실제 기초 말뚝의 수치해석과 설계에 적용할 수 있도록 하였다.
목차
Abstract
요지
1. 서론
2. 말뚝-지반 전단거동 연구 및 링전단시험
3. 링전단시험을 이용한 말뚝-지반 전단거동 특성 연구
4. 대변형 수치해석
5. 결론 및 요약
참고문헌 (References)
참고문헌 (28)
참고문헌 신청
Barmpopoulos, I. H., Ho, T. Y. K., Jardine, R. J., and Minh, A. N. (2009), “The Large Displacement Shear Characteristics of Granular Media Against Concrete and Steel Interfaces”, Proceedings of the Research Symposium on Characterization and Behavior of Interfaces, Atlanta, GA, pp.16-23.
Bishop, A., Green, G., Garga, V., Anderssen, A., and Brown, J. (1971), “A New Ring Shear Apparatus and its Application to the Measurement of Residual Strength”, Geotechnique, Vol.21, No.4, pp.273-328.
Bromhead, E. (1979), “A Simple Ring Shear Apparatus”, Ground Engineering, Vol.12, No.5, pp.40-44.
CUR (2001), Bearing capacity of steel pipe piles, Report 2001-8. Gouda, The Netherlands : Centre for Civil Engineering Research and Codes.
Dassault Systems (2017), “ABAQUS CAE 2017 Manual”.
Bishop, A., Green, G., Garga, V., Anderssen, A., and Brown, J. (1971), “A New Ring Shear Apparatus and its Application to the Measurement of Residual Strength”, Geotechnique, Vol.21, No.4, pp.273-328.
Bromhead, E. (1979), “A Simple Ring Shear Apparatus”, Ground Engineering, Vol.12, No.5, pp.40-44.
CUR (2001), Bearing capacity of steel pipe piles, Report 2001-8. Gouda, The Netherlands : Centre for Civil Engineering Research and Codes.
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