構造物と地盤の動的相互作用における終局安全性の評価とその耐震設計への適用

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01302039
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 土岐 憲三 京都大学, 防災研究所, 教授 (10027229)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 忠信 京都大学, 防災研究所, 助教授 (00027294) ; 大町 達夫 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (90126269) ; 竹宮 宏和 岡山大学, 工学部, 教授 (10026156) ; 渡辺 啓行 埼玉大学, 工学部, 教授 (90159244) ; 伯野 元彦 東京大学, 地震研究所, 教授 (10016321)
• Keywords: 地盤-構造物系 / 動的相互作用 / 終局安全性 / 耐震設計 / 破壊現象 / 有効入力 / 入力地震動 / 非線形復元力特性

Research Abstract

本研究の目的は、弾性設計および終局設計からなる二段階耐震設計の体系を前提とした上で、地盤-構造物系における動的破壊規範を設定することにより対象とする系における安全性の最適配分を見い出すとともに、それに基づいた新しい耐震設計法を開発することである。
このためには、(i)地震入力の評価、(ii)不整形地盤内における地震波動の伝播特性、(iii)地盤と構造物のキネマチックな相互作用(有期入力動)の評価、(iv)構造物の近傍地盤における非線形応答特性、(v)基礎と上部構造物の連成を考慮した構造物の応答性状、(vi)応力、変域規制に関わる構造物の安定性評価、などが重要な研究項目になる。
本年度は以下の3点を中心に研究を行った。
(1)基盤内の地震波動伝播解析
震源からの波動伝播解析とそれに基づく地震危険度解析、不整形基盤入力に対する表層地盤内の実体波と表面波解析、および地震アレ-観測デ-たとの実証的比較をおひなった。
(2)地盤-構造物系の動的相互作用解析
剥離・滑動などの強い非線形挙動のモデル化と動的相互作用への影響評価、地中構造物系の地震時における大変形、3次元躯体における有効入力評価、一様入力あるいは等価一様入力の評価、多点位相差入力効果に関する解析を行った。
また、ケ-ソン基礎ならびに抗基礎に対するハイブリット実験を行い、地盤の非線形復元力特性のモデル化について考察した。
(3)構造物系の動的破壊規範の提案
RC構造物を対象として、個別要素法を用いた解析により構造要素の破壊モ-ドを明確にすると共に構造系全体としての動的な不安定現象の発生過程を把握し、そのモデル化に関する研究をおこなった。

Research Products

• [Publications] 土岐憲三: "地盤-抗基礎系の非線形動的相互作用に関するハイブリット実験" 京都大学防災研究所年報. 第33号B-2. (1990)
• [Publications] Kenzo TOKI: "Identification of Sfructura 1 Parmeters and Input Ground Motion from Response Time History" Proc.of JSCE. NO.410/1-12. 243-252 (1989)
• [Publications] Motohiko Hakuno: "Fracture Analyses of Concrets Strutures by the Modified Distihct Element Method" Proc.of JSCE. NO.410/1-12. 113-124 (1989)
• [Publications] 渡辺啓行: "地中ダクト側壁動土圧に関する実験的検討" 土木学会論文集. (1990)