引抜抵抗杭の上部構造から要求される力学的性能とその信頼性に関する研究

• Project/Area Number: 05750543
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Building structures/materials
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 山崎 雅弘 京都大学, 工学部, 助手 (60240826)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1993: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 杭 / 信頼性設計 / 杭建物連成系

Research Abstract

この研究は上部構造から要求される杭の力学的性能のとその信頼性の把握を目的としていが、現地点では研究はその目的までに達していない。そこで現地点での進捗状況を報告する。上部構造一杭の連成の力学的性状を把握するためのモデルとして、杭の力学的特性を鉛直、曲げの非線形バネに、上部構造は材端ヒンジのフレームとしてモデル化している。この場合、杭の力学的特性を決定するパラメータは少ないが、上部構造は力学的特性を決定するパラメータは非常に多くなりモデルの設定は難しくなった。そこで今回は上部構造は非常に限定したモデルを設定し、このモデルに関して杭の力学的特性が上部構造に及ぼす影響の把握に努めた。具体的には、上部構造は10層3スパンの2次元モデルとした。荷重状態は静的方押しとし、レベル1として弾性範囲での応力状態、レベル2として弾塑性範囲の検討を行い崩壊形状に関する考察を行った。結果として、限定したモデルにおいて杭の力学的特性と上部構造の力学的特性との関係を明らかとしたが、他の上部構造モデルにおいてもその関係が現れるかは、今後の検討課題として残っている。上部構造から要求される杭の力学的特性の信頼性に関する検討では杭の力学的特性(先端支持力、周面摩擦力)のばらつきの性状を先に把握する必要がある。杭の力学的特性のばらつきは杭形状によっても影響を受けると考えらたため、土質の力学的特性のばらつきから解析的に推定するために、現在杭地盤の有限要素モデルにおいて地盤パラメータにばらつきを持たせたモンテカルロシミュレーションを行っている。現地点での分析から杭先端支持力と周面摩擦力とのばらつきの特性は異なることと、ばらつきの特性と杭形状との間にもある関係があることが認められた。現在の研究の進捗状況は以上である。今後この研究をさらに進め、上部構造から要求される杭の力学的特性とその信頼性を特定したい。