3차원 수치해석을 통한 점성토 지반의 군말뚝 p-y 곡선 산정

Evaluation of p-y Curves for Group Piles in Cohesive Soil Based on 3D Numerical Analysis

말뚝기초로 지지된 구조물에 지진;강풍 및 해류가 작용할 경우 큰 수평하중이 발생할 수 있다. 수평하중을 받는 무리말뚝의 거동은 p-y 곡선과 무리말뚝효과를 고려하기 위한 계수인 “p-multiplier (Pₘ)”을 이용하여 해석한다. 본 연구에서는 3차원 유한요소해석 프로그램인 Plaxis 3D를 활용하여 점성토 지반에 설치된 단일말뚝과 3행 × 3열로 배치된 무리말뚝을 해석하여 p-y 곡선과 Pₘ을 산정하였다. p-y 곡선의 해석 결과;지반저항력은 지반의 비배수 전단강도가 증가할수록;말뚝중심간 간격(S/D)이 멀어질수록 증가하였다. 무리말뚝효과인 Pₘ의 경우;무리말뚝 중심에 위치할수록;말뚝중심간 간격이 가까울수록;인접한 개별말뚝의 간섭효과로 인해 Pₘ은 감소하였다. 이를 통해 Pₘ은 개별말뚝 위치와 말뚝중심간 간격에 따라 크게 영향을 받는다는 것을 알 수 있다.

The pile foundation supported on a structure can generate large horizontal loads due to earthquakes;high winds;and wave actions. The behavior of piles when subjected to horizontal load is generally analyzed using the p-y curve and “p-multiplier (Pₘ),” which is the coefficient of the group pile effect. In this study;the p-y curves and Pₘ were calculated by analyzing a single pile and group of piles arranged in 3 × 3 installed in cohesive soil using the finite element analysis program;Plaxis 3D. The soil resistance (p) increased as the undrained shear strength of the clay increased and the distance between the pile centers (S/D) increased. In the case of the group pile effect;when Pₘ was closer to the center of the group pile;the distance between the pile centers was smaller;and Pₘ was less due to the interference effect of the adjacent individual piles. In conclusion;it was observed that Pₘ is affected by the location of the individual piles and the distance between the pile centers.