不整形地盤の局所的増幅効果が及ぼす構造物振動性状への影響

Research Project

Project/Area Number	61550407
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Building structures/materials
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	多賀直恒名大, 工学部, 教授 (40023080)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	富樫豊名古屋大学, 工学部, 助手 (70023348)
Project Period (FY)	1986
Project Status	Completed (Fiscal Year 1986)
Budget Amount *help	¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000) Fiscal Year 1986: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords	不整形地盤 / 構造物・地盤の相互作用 / 設計用入力地震動
Research Abstract	1.現実の不整形地盤と構造物のデータを名古屋市東部丘陵地帯で収集し、特に地表面地形,基盤傾斜角,盛土厚,構造物の平面的な広がりについてのデータを整理分類し、その不整形性・構造物形状の特徴を抽出し、適当な地盤・構造物のモデルを作成した。2.各種の地盤モデルにおいてBEM,FEMの解析,常時微動観測により局所的増幅効果を不整形性との対応で明らかにした。また、常時微動観測により現実の不整形地盤の振動性状に関する資料を畜積した。3.構造物・地盤のモデルにおいてBEMにより構造物のねじれ振動が考慮できる解析法を整備し解析を行なって地盤の不整形性の部分に対する構造物の位置をパラメータとして、局所的増幅効果が構造物振動に与える影響を特にねじれ振動の面より考察した。4.上記項目の結果を総合して、構造物・地盤の相互作用特性の解明により構造物の設計用入力地震動を評価し、併せて地震被害の実例との対比により災害の防止,軽減について検討を行なった。その結果、得られた事項をまとめると(1)不整形地盤の局所的増幅効果は、主として軟質地盤全体の深さ方向と水平方向の挙動として生じるもので、深さ方向の1次元的な取扱いは信頼できない。軟質地盤全体を支配するのは、層が厚く連続する地盤である。(2)不整形地盤上に立つ構造物は、地盤-構造物連成系の振動を示し、基盤上の構造物に比較すると卓越振動が多数となるため、ほぼあらゆる振動数に対しても大きく増幅される。構造物の設置場所による比較では、地盤のみの際に増幅効果が大きい場所に設置された場合が最も地盤からの影響を受ける。(3)構造物が異種地盤をまたいで設置されると構造物内で異種の地盤との連成振動が発生するため、水平方向にねじれ振動が生起し地盤境界部の構造物内に応力が集中する。これは1968年十勝沖地震の八戸東高校の被害と状況が一致し建物設計上、配置計画の重要性が認識された。