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사질토 지반에 설치된 버킷기초 및 얕은기초의 수직지지력 산정
박정선(Jeongseon Park),박두희(Duhee Park),지성현(Sunghyun Jee),김동준(Dongjoon Kim) 한국지반환경공학회 2015 한국지반환경공학회논문집 Vol.16 No.9
사질토 지반에 설치된 버킷기초의 수직지지력은 주면마찰력과 선단지지력의 합으로 산정할 수 있다. 하지만 수직하중 작용 시 나타나는 주면마찰력 감소와 선단지지력 증가의 특징을 정확하게 고려할 수 있는 설계식이 없으며, 실제와 같은 사질토 지반의 비관련흐름 특성이 반영되어야 한다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 유한요소해석으로 사질토 지반에 설치된 원형 버킷기초의 수직지지력을 다양한 지반 마찰각과 기초 크기에 대하여 산정하였다. 해석 결과의 극한지지력을 주면마찰력과 선단지지력으로 분리하여 특징을 분석한 후 각각의 설계식을 도출하였다. 버킷기초의 주면마찰력은 선단지지력에 비해 크기가 매우 작고 말뚝 설계식과 차이가 근소하므로 이를 동일하게 사용하였다. 주면마찰력의 영향으로 얕은기초의 지지력보다 증가하는 버킷기초의 선단지지력은 기존의 설계식을 수정하여 적용할 수 있도록 해석 결과를 토대로 새로운 형상-깊이계수(sq · dq )를 제안하였다. 또한 관련흐름법칙을 적용하여 제안된 기존의 얕은기초 형상계수와 깊이계수는 실제 사질토 지반에서의 지지력을 과대예측하므로 비관련흐름 특성을 반영한 형상-깊이계수를 사용하여 지지력을 예측해야 한다. The vertical bearing capacity of a bucket foundation installed in sand can be calculated as sum of the skin friction and end bearing capacity. However, the current design equations are not considering the non-associated flow characteristics of sand and the reduction in the skin friction and increase in the end bearing capacity when the vertical load is applied. In this study, we perform two-dimensional axisymmetric finite element analyses following non-associated flow rule and calculate the vertical bearing capacity of circular bucket foundation of various sizes installed in sand of different friction angles. After calculating the skin friction and end bearing force at the ultimate state, design equations are derived for each. The skin friction of bucket foundation is shown significantly small compared to the end bearing capacity. Considering the difference with the available design equation for piles, it is recommended that the equation for piles is used for the bucket foundation. A new shape-depth factor (sq?dq) for bucket foundation is recommended which also accounts for the increment of the end bearing capacity due to skin friction. Additionally, the shape and depth factor of embedded foundation proposed from the associated flow rule can overestimate the bearing capacity in sand, so it is more adequate to use the shape-depth factor proposed in this study.
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기하학적 방법을 이용한 부유식 해상풍력 석션앵커의 수직도와 회전오차에 따른 인발지지력 변화
김대환,정나영,이원효,김태형 한국해안,해양공학회 2024 한국해안해양공학회 논문집 Vol.36 No.3
본 연구에서는 기하학적 방법을 통한 계산을 수행하여 석션앵커의 수직도와 회전오차의 복합작용이 인발지지력에 미치는 영향을 알아보았다. 수직도와 회전오차의 복합영향을 고려한 경우 단순 비례적으로 인발지지력에영향을 미치지는 않고 서로 상대적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 수직도와 회전오차를 복합적으로 고려한기준은 기존문헌이나 DNV 기준에 제시되어 있지 않아 본 연구 결과를 종합하여 인발지지력의 감소폭 3%내를 제안하였다. In this study, geometric calculation was performed to investigate the influence of the combined effect of tilt and misorientation on the pullout capacity of suction anchor used in floating offshore wind turbine. When considering the combined effect of tilt and misorientation, it was observed that they do not proportionally affect the pullout capacity but rather influence each other relatively. Criteria considering both tilt and misorientation are not provided in existing literature or DNV recommendation. Therefore, based on the comprehensive results of this study, a proposed decrease in pullout capacity within 3% is suggested.
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김성렬,정성교,N. T. Dzung 한국지반공학회 2006 한국지반공학회논문집 Vol.22 No.11
Although a number of static pile load tests have been performed in this country, re-consideration on the interpretation and loading method is needed, because of their less usefulness in practice. For this study, a static loading testing was performed for a long instrumented PHC pile, which was installed in sand layer overlying thick soft clay. The shaft resistance of the pile had been monitored for a long time after installation, and then the static load testing was performed by the quick load test, unlike the recent Korean practice. Using the measured data, the elastic modulus of pile, residual stress and true resistance on the pile were determined. In the event, it was found that the residual stress on the pile, which remained prior to the static loading, significantly affects the shaft and toe resistances. Also, it was realized that the setup effect for the long pile is significant.
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