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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 조국환, 이진욱
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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이 논문의 연구 히스토리 (3)
2016
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철도교 기초는 철도의 이동하중에 의한 측면 안정성, 급제동하중, 내진 및 기타하중에 대한 강한 기초의 확보가 매우 중요하다. 공내재하시험은 시험구간의 지반 교란을 최소화할 수 있기 때문에 실내실험에 비해 훨씬 더 정확하다. 주요 현장 시험방법으로는 딜라토미터(Dilatometer), 프레셔미터(Pressuremeter), Lateral Load Tester(LLT)등이 있으며, 이 방법들은 일반적으로 탄성범위의 강도-변형 특성만을 구할 수 있다.
이에 따라 P-y곡선을 측정하기 위해서 이와 같은 방법들을 사용하면 흙의 가장 중요한 특성인 비선형 거동특성을 산정할 수 없다. 그러므로 지반에 제한된 변형을 가하여 탄성거동 범위 내에서 얻어진 횡방향 압력-변형률 곡선의 탄성계수(EO, ER)를 이용하여 P-y곡선을 산정하게 된다.
이러한 경우 비록 현장에서 설계의 정확성을 높이기 위하여 공내재하시험기를 사용하여 말뚝기초를 설계하더라도 설계의 신뢰성을 향상시키기 위해 높은 안전율을 사용할 수밖에 없다.
본 논문에서는 지반의 비선형 특성을 측정할 수 있는 장변위공내재하시험기를 개발하였으며, 개발된 장비를 통해서 P-y곡선을 바로 측정할 수 있게 하였다. 그리고 개발된 장비를 사용하여 측정된 P-y곡선과 지반조사 결과를 이용한 이론값, 현장실험을 통해 산정된 P-y곡선을 비교하여 본 논문에 제시하였다. 측정결과 개발된 장비를 사용하여 얻어진 P-y곡선에 각각 Sand 층과 Clay 층의 Scale Effect를 적용한 값이 현장실험에서 얻어진 P-y곡선과 일치하였다.
따라서 본 논문에서 제시한 장변위공내재하시험으로부터 측정된 응력-변위 곡선에 Scale Effect를 적용하여 지반의 P-y곡선을 측정하는 방안은 기존에 수평재하시험에 의한 기초의 거동을 분석하는 방법을 대체할 수 있을 것으로 판단된다.
이에 따라 P-y곡선을 측정하기 위해서 이와 같은 방법들을 사용하면 흙의 가장 중요한 특성인 비선형 거동특성을 산정할 수 없다. 그러므로 지반에 제한된 변형을 가하여 탄성거동 범위 내에서 얻어진 횡방향 압력-변형률 곡선의 탄성계수(EO, ER)를 이용하여 P-y곡선을 산정하게 된다.
이러한 경우 비록 현장에서 설계의 정확성을 높이기 위하여 공내재하시험기를 사용하여 말뚝기초를 설계하더라도 설계의 신뢰성을 향상시키기 위해 높은 안전율을 사용할 수밖에 없다.
본 논문에서는 지반의 비선형 특성을 측정할 수 있는 장변위공내재하시험기를 개발하였으며, 개발된 장비를 통해서 P-y곡선을 바로 측정할 수 있게 하였다. 그리고 개발된 장비를 사용하여 측정된 P-y곡선과 지반조사 결과를 이용한 이론값, 현장실험을 통해 산정된 P-y곡선을 비교하여 본 논문에 제시하였다. 측정결과 개발된 장비를 사용하여 얻어진 P-y곡선에 각각 Sand 층과 Clay 층의 Scale Effect를 적용한 값이 현장실험에서 얻어진 P-y곡선과 일치하였다.
따라서 본 논문에서 제시한 장변위공내재하시험으로부터 측정된 응력-변위 곡선에 Scale Effect를 적용하여 지반의 P-y곡선을 측정하는 방안은 기존에 수평재하시험에 의한 기초의 거동을 분석하는 방법을 대체할 수 있을 것으로 판단된다.
목차
I. 서 론 11.1 연구배경 11.2 연구의 목적 및 내용 2II. 말뚝의 수평방향 거동 32.1 개요 32.2 극한하중을 이용한 수평지지력 산정 42.2.1 Brinch Hansen 방법 42.2.2 Broms 방법 52.2.3 Chang 방법 82.2.4 Randolph 방법 102.3 허용수평변위를 이용한 수평지지력 산정 112.3.1 수평지반반력볍 112.3.2 비선형 해석법 (P-y곡선) 122.3.2.1 사질토의 P-y곡선 142.3.2.2 점성토의 P-y곡선 192.3.2.3 현장재하시험을 이용한 P-y곡선 25III. 기존 공내재하시험의 연구 동향 293.1 공내재하시험 293.2 기존 공내재하시험기 303.2.1 개요 303.2.2 공내재하시험기 종류 313.2.3 Dilatometer 323.2.4 Lateral Load Test (LLT) 363.2.5 메나드 프레셔미터 393.2.6 Elastmeter 413.2.7 Goodman Jack 433.3 기존 공내재하시험 결과를 이용한 P-y곡선 연구 46IV. 장변위공재내하시험기 개발 53Ⅴ. 현장시험 및 결과분석 575.1 현장시험 개요 575.1.1 호남고속철도 OO현장 575.1.2 부전~마산철도 OO현장 645.2 현장시험 결과분석 685.2.1 호남고속철도 OO현장 685.2.2 부전~마산철도 OO현장 75Ⅵ. Scale Effect 제안 및 장변위공내재하시험 적용성 검토 816.1 현장시험 비교·분석을 통한 Scale Effect 제안 816.1.1 Sand 층 826.1.2 Clay 층 856.2 이론식과의 비교·분석 866.3 말뚝두부 변위 산정결과 검토 88Ⅶ. 결 론 90참고문헌 91영문초록(Abstract) 94감사의 글 96부 록 97
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