사질토 지반에서 수평하중에 따른 단일강관말뚝의 거동특성에 관한 실험적 연구

Abstract

해상풍력기초를 설계함에 있어 사용하중에 대해 극한적인 조건뿐만 아니라 지속적인 동적하중에 대해 기초의 거동을 정확하게 파악하여 안정적이고 경제적인 기초를 개발할 필요성이 있다. 이를 위하여 강관말뚝을 일정비율로 축소시켜 모형말뚝을 제작하고, 모형토조에 모래층을 500mm의 높이로 포설한 후 모형말뚝을 모델링하여 정적 및 반복 수평재하실험을 실시하였다. 그 결과, 정적수평재하시 모형말뚝의 길이/직경(L/D)이 클수록 하중에 따른 변위는 증가하는 반면, 반복수평재하시 하중재하 횟수가 증가할수록 반복수평하중 1회당 발생하는 말뚝의 수평변위는 감소하였고 지반이 조밀할수록 반복수평하중에 의한 말뚝의 극한수평지지력의 증가율이 작아지는 것으로 나타났다. 또한 휨모멘트의 분포형상은 지반의 상대밀도에 상관없이 유사한 형태를 보였으며, 최대휨모멘트는 지표면으로부터 170mm지점에서 발생하는 것으로 나타났다. 그리고 지반의 상대밀도가 증가할수록 정적수평재하와 반복수평재하 조건에서 발생하는 최대휨모멘트는 증가했다. In order to fulfill the needs of reliable and economically feasible foundation, engineers should consider not only the working load that can endure extreme conditions but also apprehending precise behavior of continuous dynamic load while designing the foundation of offshore wind power generators. To actualize the foundation, a model pile was made in miniature. Also, calibration chamber was made and a 500mm height of sand-bed was made to perform "static lateral load experiment" and "repetitive loading experiment", total of two Lateral load tests. As a result, in Static Lateral load test, the bigger length/diameter of model pile led an increase in load displacement. However, when performing "Cyclic Lateral load test", the increase in number of under loading led the decrease in horizontal displacement from each repeated lateral load. While performing Static Lateral load test and repeated loading experiment, we could observe the decreasing in the rate of ultimate lateral load capacity increase of the pile. Also, it turned out that the higher relative density of the ground, the lower ultimate lateral load capacity by repeated horizontal loading.