HOME >> 묻고답하기 >> XPile Plus 관련 : 단말뚝(Single Pile)/무리말뚝(Group Pile) 횡방향 말뚝해석 프로그램
안녕하십니까? 신봉진님
프로그램에 대해서 가져주시는 관심에 감사드립니다.
질문에서 파일과 그림을 첨부하여 주셔서 이번에도 제가 쉽게 이해할수가 있었습니다 매우 감사드립니다.
중첩의 원리에 대해서 궁금해 하시는데요 XPILE프로그램에서는 정확하게 말씀드리면 중첩의 원리는 사용하지 않습니다.
모든 해석에 있어서 x, y, z방향에서의 작용하중(모멘트포함)에 대해서 동시에 함께 고려를 하지 따로 따로 해석한후에 중첩의 원리를 적용하지는 않습니다. 이 원칙은 무리말뚝과 외말뚝의 경우에 모두 적용이 됩니다.
아마도 제가 저번에 답변을 드렸던 내용중에서
" 네번째 질문에 대한 답변
군말뚝 해석시 파일의 변위는 신봉진님께서 질문하신 것처럼 u-v방향과 w-v방향의 값을 중첩의 원리를 이용하여 합친게 아니라 그반대로 이해를 하셔야 합니다. 즉 먼저 군말뚝해석을 하면 기초의 변위를 x,y,z 방향으로 알수있고 이값을 이용하여 각각 말뚝의 u-v방향과 w-v방향 변위를 알수있는것입니다. 이런 방법은 선형과 비선형에 무관하게 적용할수있습니다. 참고로 이방법 역시 EnSoft의 Group도 같은 방식입니다. "
에서 착각이 있으셨던 모양입니다.
그리고 첨부하여 주신 파일의 내용중에서
" 군말뚝 해석시에 중첩의 원리를 이용하여 변위를 각각 의 x,y,z방향으로 분리하여 각각 해석함으로서 파일 전체의 작용력을 해석하는 방법을 사용하셨습니다. 그렇다는 것은 그것의 역해석도 가능하다고 볼 수 있습니다. 하중을 각각 x,y,z방향으로 분리하여 해석하여 나온 변위를 합침으로써 파일 전체의 거동도 알 수 있을 것입니다. "
이부분은 제가 설명을 불충분하게 드린거 같아 죄송스럽습니다. 군말뚝 해석시에 중첩의 원리를 이용하여 변위를 각각 의 x,y,z방향으로 분리한다고 이해를 하신거 같은데 실제는 그렇지 않습니다. 군말뚝의 거동해석을 위해서는 매우 중요한 것이 있는데 바로 군말뚝전체의 강성행렬입니다. 군말뚝의 전체 강성행렬은 상부캡의 영향도 있지만 대부분 개개 말뚝두부에서의 강성행렬에 의해 결정이 됩니다. 이렇게 산정된 강성행렬에 의해서 각각의 개개의 말뚝의 변위를 계산합니다.
그리고 참고로 선형과 비선형에 대해서 부연설명을 하겠습니다.
이해를 돕기위해 하나의 예를 들어보도록 하겠습니다. 외말뚝의 경우에 변위1을 발생하기 위해서 필요한 힘이 1이라면 선형거동에서는 변위2를 발생하기 위해서는 하중2가 필요합니다 하지만 비선형의 경우에는 꼭 그렇지는 않습니다.
신봉진님이 예제로 제시한 내용을 보면 x,y방향으로 30ton 작용시키는 경우와 이두힘의 합력인 30√2 를 적용시키는 예를 보여 주셨는데요 신봉진님의 결과 에서 볼수있듯이 선형의 경우는 이 두가지의 경우에 있어서 변위와 힘에서 선형의 관계를 볼수있습니다. 하지만 비선형 해석에서는 신봉진님의 결과처럼 선형거동을 보이지 않습니다.
왜냐하면 30ton 에서의 변위와 30√2에서의 변위는 선형의 관계를 가질수없기 때문입니다. 이미 알고 계신 내용인데 다시 설명을 드리는 거 같아서 약간 죄송합니다.
제가 설명을 드렸지만 혹시 설명이 부족하시다면 다시 질문을 해주시면 다시 설명을 드리겠습니다.
그리고 군말뚝의 해석에 있어서 하중-침하 곡선은 직접입력을 할수도 있지만 자동으로 생성도 가능합니다.
이 기능을 프로그램 메뉴 >> 데이타 >> 파일제원에서 말뚝마다 자동생성할것인지 직접입력값을 사용할것인지를 지정할수있습니다. 또한 옆의 체크박스에 체크를 하면 모든 말뚝에 동일한 하중-침하곡선을 적용하여 해석할수있습니다.
이기능은 말뚝의 수가 많아서 해석에 필요한 시간을 절약할수있을 것입니다.
하중침하곡선은 작성하는 방법이 여러가지가 있는것으로 알고있습니다.
(1) 실험적인 방법 (Experimental Approach)
(2) 하중전이 함수 방법 (Transfer Function Approach)
(3) 탄성-고체법 (Elastic- Solid Approach)
(4) 유한요소해석법 (Finite Element Approach)
Group의 경우는 1966년 Coyle 와 Reese에 의해 초기에 제안된 방법을 사용하고 있는 것으로 알고있습니다. 참고로 XPILE에서는 유한차분법에 의해서 하중전이 해석을 수행합니다.
다시한번 프로그램에 대해서 가져주시는 애정과 관심에 감사를 드립니다.
좀더 나은 프로그램이 되도록 노력을 하겠습니다. 요즘은 사면안정해석에 대해서 프로그램을 작성하고 있습니다.
머지 않아 새로운 프로그램을 선보일수 있을거 같습니다.
안녕히 계십시요 감사합니다.
프로그램에 대해서 가져주시는 관심에 감사드립니다.
질문에서 파일과 그림을 첨부하여 주셔서 이번에도 제가 쉽게 이해할수가 있었습니다 매우 감사드립니다.
중첩의 원리에 대해서 궁금해 하시는데요 XPILE프로그램에서는 정확하게 말씀드리면 중첩의 원리는 사용하지 않습니다.
모든 해석에 있어서 x, y, z방향에서의 작용하중(모멘트포함)에 대해서 동시에 함께 고려를 하지 따로 따로 해석한후에 중첩의 원리를 적용하지는 않습니다. 이 원칙은 무리말뚝과 외말뚝의 경우에 모두 적용이 됩니다.
아마도 제가 저번에 답변을 드렸던 내용중에서
" 네번째 질문에 대한 답변
군말뚝 해석시 파일의 변위는 신봉진님께서 질문하신 것처럼 u-v방향과 w-v방향의 값을 중첩의 원리를 이용하여 합친게 아니라 그반대로 이해를 하셔야 합니다. 즉 먼저 군말뚝해석을 하면 기초의 변위를 x,y,z 방향으로 알수있고 이값을 이용하여 각각 말뚝의 u-v방향과 w-v방향 변위를 알수있는것입니다. 이런 방법은 선형과 비선형에 무관하게 적용할수있습니다. 참고로 이방법 역시 EnSoft의 Group도 같은 방식입니다. "
에서 착각이 있으셨던 모양입니다.
그리고 첨부하여 주신 파일의 내용중에서
" 군말뚝 해석시에 중첩의 원리를 이용하여 변위를 각각 의 x,y,z방향으로 분리하여 각각 해석함으로서 파일 전체의 작용력을 해석하는 방법을 사용하셨습니다. 그렇다는 것은 그것의 역해석도 가능하다고 볼 수 있습니다. 하중을 각각 x,y,z방향으로 분리하여 해석하여 나온 변위를 합침으로써 파일 전체의 거동도 알 수 있을 것입니다. "
이부분은 제가 설명을 불충분하게 드린거 같아 죄송스럽습니다. 군말뚝 해석시에 중첩의 원리를 이용하여 변위를 각각 의 x,y,z방향으로 분리한다고 이해를 하신거 같은데 실제는 그렇지 않습니다. 군말뚝의 거동해석을 위해서는 매우 중요한 것이 있는데 바로 군말뚝전체의 강성행렬입니다. 군말뚝의 전체 강성행렬은 상부캡의 영향도 있지만 대부분 개개 말뚝두부에서의 강성행렬에 의해 결정이 됩니다. 이렇게 산정된 강성행렬에 의해서 각각의 개개의 말뚝의 변위를 계산합니다.
그리고 참고로 선형과 비선형에 대해서 부연설명을 하겠습니다.
이해를 돕기위해 하나의 예를 들어보도록 하겠습니다. 외말뚝의 경우에 변위1을 발생하기 위해서 필요한 힘이 1이라면 선형거동에서는 변위2를 발생하기 위해서는 하중2가 필요합니다 하지만 비선형의 경우에는 꼭 그렇지는 않습니다.
신봉진님이 예제로 제시한 내용을 보면 x,y방향으로 30ton 작용시키는 경우와 이두힘의 합력인 30√2 를 적용시키는 예를 보여 주셨는데요 신봉진님의 결과 에서 볼수있듯이 선형의 경우는 이 두가지의 경우에 있어서 변위와 힘에서 선형의 관계를 볼수있습니다. 하지만 비선형 해석에서는 신봉진님의 결과처럼 선형거동을 보이지 않습니다.
왜냐하면 30ton 에서의 변위와 30√2에서의 변위는 선형의 관계를 가질수없기 때문입니다. 이미 알고 계신 내용인데 다시 설명을 드리는 거 같아서 약간 죄송합니다.
제가 설명을 드렸지만 혹시 설명이 부족하시다면 다시 질문을 해주시면 다시 설명을 드리겠습니다.
그리고 군말뚝의 해석에 있어서 하중-침하 곡선은 직접입력을 할수도 있지만 자동으로 생성도 가능합니다.
이 기능을 프로그램 메뉴 >> 데이타 >> 파일제원에서 말뚝마다 자동생성할것인지 직접입력값을 사용할것인지를 지정할수있습니다. 또한 옆의 체크박스에 체크를 하면 모든 말뚝에 동일한 하중-침하곡선을 적용하여 해석할수있습니다.
이기능은 말뚝의 수가 많아서 해석에 필요한 시간을 절약할수있을 것입니다.
하중침하곡선은 작성하는 방법이 여러가지가 있는것으로 알고있습니다.
(1) 실험적인 방법 (Experimental Approach)
(2) 하중전이 함수 방법 (Transfer Function Approach)
(3) 탄성-고체법 (Elastic- Solid Approach)
(4) 유한요소해석법 (Finite Element Approach)
Group의 경우는 1966년 Coyle 와 Reese에 의해 초기에 제안된 방법을 사용하고 있는 것으로 알고있습니다. 참고로 XPILE에서는 유한차분법에 의해서 하중전이 해석을 수행합니다.
다시한번 프로그램에 대해서 가져주시는 애정과 관심에 감사를 드립니다.
좀더 나은 프로그램이 되도록 노력을 하겠습니다. 요즘은 사면안정해석에 대해서 프로그램을 작성하고 있습니다.
머지 않아 새로운 프로그램을 선보일수 있을거 같습니다.
안녕히 계십시요 감사합니다.
