Analysis of Bridges behavior Considering Pile rigidity and Soil characteristics

An, Zu-Og; Yoon, Young-Man

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2001;1(3):103-110.
Published online December 31, 2001.

말뚝강성과 지반특성을 고려한 교량의 거동해석

안주옥, 윤영만

Analysis of Bridges behavior Considering Pile rigidity and Soil characteristics

Zu-Og An, Young-Man Yoon

Abstract

The objective of this study is to investigate the behavior of superstructure considering several factors such as change of pile rigidity, soil characteristics, and the constraint condition of support. The results of this study are as follows: 1. Pile-rigidity computed by the rotating deformed plane method is continuously varied up to approximately 5D(D=diameter of pile) below the ground level. This result is consistent with the previous study$^{(12)}$, in which the pile deformation occurs at approximately $3{sim}6$ times of pile diameter from the ground level. 2. For bridge structure-pile system, analytical results of internal forces and deformations show different values for modified pile rigidity and unchanged pile rigidity. 3. Detaild analysis considering modified pile rigidity is required for the long-span bridge design with structure pile system.

Key Words: Pile rigidity; Pile deformation; Soil characteristics; constraint condition of supports

요지

흙의 비선형 변형 특성과 말뚝의 강성을 동시에 고려한 즉, 말뚝과 지반의 상호 거동을 고려한 말뚝 기초 구조의 해석을 수행하였다. 특히 비균질, 비탄성 재료인 철근 콘크리트 말뚝의 단면응력과 균열 발생등의 원인으로 변화되는 말뚝의 휨강성을 구조해석에 적용하였다. 흙의 비선형 특성치는 토질 종류에 따라 흙의 탄성한계를 넘어 항복을 고려한 P-Y curve를 이용한 방법 및 N치에 의한 내부마찰각 산정에 따른 방법으로 얻었다. 본 연구 결과는 말뚝의 강성변화에 의해 교량상부구조의 변위 및 일부단면력이 커짐을 알 수 있었다. 따라서, 최적설계를 위한 정확한 구조해석에서 말뚝의 강성변화에 따른 적합한 구속조건을 고려할 필요가 있음을 알 수 있었다.

핵심용어: 말뚝강성; 말뚝변위; 지반특성; 지점경계조건