3D Numerical Analysis of Group-pile Foundation Subjected to

군말뚝 기초는 건물, 교량과 같은 상부 구조물의 하중을 지중으로 안전하게 전달하고 침하나 수평변위를 억제하는 목적으로 널리 쓰이고 있으나, 지진과 같은 수평반복재하력에 의해 군말뚝 기초 및 상부구조물은 큰 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 특히, 지진에 의한 군말뚝의 피해상황은 상부구조물과는 달리 지중에서 발생하므로 피해상황을 정확하게 판단하는 것이 어렵고, 보수는 기술적으로 어려울 뿐만 아니라 막대한 비용이 드는 것으로 알려져 있다. 따라서 구조물의 안정성확보를 위해서는 지진 발생 시 말뚝기초의 역학 거동을 정확하게 파악하는 것이 중요하다.이러한 배경으로 반복 수평하중을 받는 말뚝 기초의 역학적거동에 관한 실험적, 수치 해석적, 이론적 연구가 활발히 이루어지고 있다. 예를 들면, Tokimatsu et al.(2007)는 세계에서가장 큰 진동대중 하나인 E-defense(2005년 제작, 크기:20×15 m, Japan)를 이용하여 동적 지반-말뚝-구조물간의 상호작용의 효과에 대해 연구하였다. 하지만 Kawashima(2008)는 아무리 큰 진동대로 실험하여도 진동대의 용량에는 한계가 있다는 연구결과를 제시하였다. 따라서 막대한 비용과 시간은 소요되나 실물크기 말뚝 재하시험이 기초의 역학적 거동을 이해하는 가장 정확한 방법이라 할 수 있다.수치해석 또한 말뚝기초의 역학적 거동을 설명하는 중요한역할을 하고 있다. 일반적으로 말뚝의 유한요소해석에서 빔요소의 체적은 고려되고 있지 않으나, 말뚝의 직경이 커질수록 그 영향을 무시하기는 어려워진다. 이에 Zhang et al.(2000a)은 말뚝 체적의 효과를 고려한 빔요소와 솔리드 요소로 구성된 하이브리드 요소를 제안하였다. 여기서 빔 요소는Abstract