ウォータ・フロントにおける抗基礎構造の動的地盤減衰に関する基礎的研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650524
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 日下部 馨 神戸大学, 工学部, 教授 (80027250)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 幸典 神戸大学, 工学部, 助手 (00116253) ; 福住 忠裕 神戸大学, 工学部, 助教授 (40031140)
• Keywords: 杭基礎 / 埋設基礎 / 起振機試験 / 振動特性 / 複素剛性 / 薄層要素法 / 土の非線形性 / シェル理論

Research Abstract

本研究課題では、杭で支持された建築物の合理的設計を行うための基礎資料を得ることを目的として、杭基礎-地盤系の複素剛性について実験および解析の両面から検討を加え,杭基礎-地盤系の複素剛性、特に構造物の地震応答に大きな影響を与える地震減衰の評価法およびモデル化の方法を提案する。以下、本年度に行った研究で得られた知見を示す。
1.杭基礎の起動機による振動試験結果に対して、最小自乗法を用いる回帰分析を行い、鉛直振動および水平振動における杭基礎-地盤系の複素剛性の評価を行った。これを用いた杭-地盤系の広範囲な任意振動数での定常応答解析は、妥当であることが確認できた。
2.杭周に複数円筒状境界層を設けて、杭周半径方向での地盤性状変化を考慮出来るようにした地盤モデルを用い、土の非線形性を考慮した杭基礎構造の振動特性の解析を薄層要素法によって行った。その結果以下のことが判った。杭頭水平加振時においては、地表面に近く、また杭に近いところほど地盤の剛性低下は大きく、減衰も増加する。加振力が大きくなれば,剛性低下は顕著になり,地盤の非線形性は無視できなくなる。同一加振力の場合、加振振動数が大きくなるほど剛性低下と減衰増加の現象はより深い位置においても生じる。
3.地中埋設円筒状構造物の動特性に関して、構造物にはシェル理論を適用し、同上薄層要素法による解析を行った。構造物はシェルとして扱っていることから、構造物の3方向の変位、面内応力および曲げ応力応答の分布が求められ、円筒径の大きさに応じ応答分布が変動する状況を明らかにすることができた。

Research Products

• [Publications] 日下部馨、安田拓矢、前田幸典: "土の非線形性を考慮した杭基礎-地盤系の振動特性" 第9回日本地震工学シンポジウム. Vol.2. 1219-1224 (1994)
• [Publications] 前田幸典、日下部馨: "埋立地に建つ建築構造物の地震応答特性" 第9回日本地震工学シンポジウム. Vol.2. 1561-1566 (1994)
• [Publications] 福住忠裕、日下部馨: "地中に埋設された円筒シェル構造物の応答(シェル上端静的加力時の応答)" 日本建築学会近畿支部研究報告集(構造系). 第34号. 377-380 (1994)
• [Publications] 日下部馨、前田幸典、荒瀬進: "基礎部に偏心を有する建築構造物の地震応答解析" 日本建築学会近畿支部研究報告集(構造系). 第34号. 309-312 (1994)
• [Publications] 福住忠裕、日下部馨: "水平加振力を受ける地中埋設円筒シェル構造物の応答" 日本建築学会大会学術講演梗概集(B構造I). 595-596 (1994)