1991 Fiscal Year Annual Research Report
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02452193
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
渡辺 啓行 埼玉大学, 工学部, 教授 (90159244)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
睦好 宏史 埼玉大学, 工学部, 助教授 (60134334)
町田 篤彦 埼玉大学, 工学部, 教授 (50008869)
川上 英二 埼玉大学, 工学部, 助教授 (50125887)
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| Keywords | 地中ダクト / 地震時動土圧 / 模型振動実験 / 数値解析 / 荷重分担率 / セン断剛性比 / ダクティリティ / 極限耐力 |
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| Research Abstract |
地中RC構造物の限界状態設計法を確立する際、最大の難点となるのが地中構造物の地震時荷重の評価法である。従来、物部・岡部の土圧公式が適用されてきたが、これは擁壁に作用させるべき土圧であり、地中構造物と周辺地盤との動的相互作用に起因する動土圧とは根本的に発生機構が異なるものである。動土圧の発生機構が解明されていることを前提に限界状態を想定する必要があるが、未知のため動的解析を併用する応答変位法が代用された。しかし、応答変位法の結果が動的解析結果と食い違う事も指摘され始めた。本研究では、地中ダクトのようなダブルボックスラ-メン構造を対象に側壁に作用する垂直動土圧を模型実験とその数値シミュレ-ションにより検討した。その結果、動土圧は地中構造物の見かけのセン断剛性率と地盤セン断剛性率との比率に応じて地盤セン断応力を構造物自身で分担し得る程度に応じて発生し、自由地盤と地中構造物との相対変位で定量化できることを解明すると共に、相対変位にかけるべき地盤反力係数は、山原が提案している矩形板の半無限弾性体に対する剛板分布の係数で与え得ること、地中構造物と周辺地盤の変形に応じた地盤内の全エネルギ-の停留条件から地中構造物の荷重分担率が上述した構造物と地盤とセン断剛性比率の関数として定式化できることを明らかにした。また、地中構造物に作用する力のモ-メントの特性から側壁に作用する垂直土圧のみならず地中構造物周辺に作用する全セン断応力および垂直応力の評価式を誘導し、FEMに基づいた動的解析結果との照合により理論の妥当性を確認した。上記荷重の評価法の確立に加えRC部材の靭性の評価手法ならびに特性を解明し、地震応答における靭性の影響を解明することによりRC構造物の極限耐力の評価手法を確立し得た。
以上、地中RC構造物の限界状態設計法確立の基本的知見が得られた。
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[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. No.432/Iー16. 155-163 (1991)
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[Publications] 渡辺 啓行: "数値実験による地中ダクト動的水平直土圧の評価" 土木学会論文集. No.432/Iー16. 165-173 (1991)
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[Publications] 渡辺 啓行: "地中ダクトの地域時動土圧の理論" 土木学会論文集. No.432/Iー16. 185-194 (1991)
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[Publications] 渡辺 啓行: "地中ダクトの地震時動土圧理論のダクト剛性全領域への拡張" 第21回地震工学研究発表会講演概要. 429-432 (1991)
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[Publications] Atsuhiko Machida: "Evaluation of Ductility of R/C Members and Influence of Ductility on Inelastic Response Behavior of R/C Frame Structures." International Workshop on Concrete Shear in Earthquake,January 1991.(1991)
