SWM을 이용한 지반 조건별 말뚝 누적 변위량 예측

Abstract

해상풍력기초는 육상에서의 기초와는 달리 횡방향 하중에 의해 영향을 많이 받게 된다. 더욱이 횡방향 하중의 대부분 파랑, 바람, 조류 등에 의해 발생하는 하중으로 반복적으로 계속 발생하는 반복하중이다. 반복하중은 기초재료의 피로파괴에 영향을 미칠 뿐만 아니라 기초 주변의 지반의 물성값을 악화시키는 주요인자이다. 반복하중의 횟수가 지속될수록 지반에서의 변형률은 지속적으로 증가하는 것으로 알려져 있다(Wichtmann 등(1)). 그럼에도 불구하고 반복하중에 대한 말뚝의 횡방향 거동분석에 대한 연구가 미흡한 형편이다. 본 논문에서는 해상풍력용 단말뚝을 모사하여 Witchtmann등(1)에 의해 제시된 반복하중에 대한 누적변형률을 예측하는 방법으로 말뚝의 누적 변위량을 예측하고자 하였다. 계산된 누적 변형률은 쐐기 파괴형상을 이용하여 말뚝의 횡방향 거동을 예측할 수 있는 Strain Wedge Model (Norris and Ashour(2))에 적용하였다. 수치해석을 통해 반복하중의 횟수에 대한 말뚝에서의 누적변위량과 각 지점에서의 p-y 곡선에 대하여 연구하였다.뿐만 아니라 기초 주변의 지반의 물성값을 악화시키는 주요인자이다. 반복하중의 횟수가 지속될수록 지반에서의 변형률은 지속적으로 증가하는 것으로 알려져 있다(Wichtmann 등(1)). 그럼에도 불구하고 반복하중에 대한 말뚝의 횡방향 거동분석에 대한 연구가 미흡한 형편이다. 본 논문에서는 해상풍력용 단말뚝을 모사하여 Witchtmann등(1)에 의해 제시된 반복하중에 대한 누적변형률을 예측하는 방법으로 말뚝의 누적 변위량을 예측하고자 하였다. 계산된 누적 변형률은 쐐기 파괴형상을 이용하여 말뚝의 횡방향 거동을 예측할 수 있는 Strain Wedge Model (Norris and Ashour(2))에 적용하였다. 수치해석을 통해 반복하중의 횟수에 대한 말뚝에서의 누적변위량과 각 지점에서의 p-y 곡선에 대하여 연구하였다.