地盤改良による沿岸中層建物の耐津波補強工法の開発・検証に繋がる杭の引抜き試験
Project/Area Number |
21K04245
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
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Research Institution | National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention |
Principal Investigator |
河又 洋介 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 主任研究員 (90740994)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中澤 博志 静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (20328561)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
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Keywords | 建物の津波耐力 / 液状化 / 杭基礎 / 地盤の液状化 / 杭の引抜き抵抗 / 対津波補強 |
Outline of Research at the Start |
東日本大震災において,津波により,杭が引抜けるようにRC建物が転倒した事例が確認された。沿岸地域の軟弱地盤が,津波を発生させる地震により液状化すると,杭の引抜き抵抗が顕著に低下し,転倒のリスクが高くなる。したがって,津波襲来時の地盤の液状化程度を考慮して,杭の引抜き抵抗を評価することが重要である。 本研究では,液状化程度を調整した地盤中の模型杭の引抜き試験を実施する。その結果を用いて,杭基礎に支持された中層建物の数値解析を行い,最適な耐津波補強法を提案する。
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Outline of Annual Research Achievements |
令和4年度は,杭の引抜き試験を準備および実施を行った。実施項目を以下に示す。1)現地にて,必要量の地盤材料採取および実験実施場所への輸送,2)地盤材料の物性試験,3)引抜き試験装置の設計・製作,4)引抜き試験の実施と実験結果の整理。1)については,地震後に津波の襲来が想定されており,津波避難タワーも設置されている静岡県磐田市の海浜公園内で約300kgの地盤材料を採取し,防災科学技術研究所・兵庫耐震工学研究センターまで輸送した。令和3年度の地盤調査では,細粒分含有量が若干高かったため,令和3年度に採取した深度よりも,深い位置の地盤材料を採取した。そのため,2)において,改めて最大・最小密度試験,粒度試験,土粒子の密度試験を実施した。試験の結果,細粒分の非常に少ない綺麗な砂であり「地震時に液状化する可能性のある砂地盤」であることが明らかとなった。3)では,引抜き試験装置を設計・製作した。検討の結果,モーターを反転されることで,引抜き・押込みの二方向載荷が可能な装置とした。4)については,保有している土槽・水槽,採取・輸送した地盤材料,令和3年度に手配・確認した計測機器,製作した引抜き試験装置を用いて,杭模型の引抜き・押込み試験を実施した。予定していた模型地盤の貫入試験,杭模型に作用している水平応力の計測に先立ち,杭模型の引抜き試験を実施したところ,実験結果が当初想定と異なる傾向を示したため,貫入試験・水平応力計測を保留し,杭模型の引抜き試験のケース数を増やすことで対応した。実験結果を整理して,地盤工学会の年次学術講演会に,実験計画に関する論文を投稿した(発表は令和5年度)。また,更なるデータ分析を行い,地震工学シンポジウムに投稿する準備を行った(上に同じく,発表は令和5年度)。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和3年度の進捗状況は,当初計画よりも試験装置の設計など,一部において若干遅れ気味(総合的にはおおむね順調と判断)であったが,令和4年度の進捗により挽回できた。当初計画どおり,順調に進展している。
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Strategy for Future Research Activity |
令和5年度は,杭模型の引抜き試験により得られた結果を基にして,様々な条件下における構造物の津波耐力を評価する。算出された抵抗を基にして,杭基礎に支持された構造物のプッシュオーバー解析を行う。異なる条件下における構造物の津波耐力を評価,条件ごとに適した対策工法を提案する。最終成果はジャーナル論文などで詳細に展開していく。
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Report
(2 results)
Research Products
(1 results)