強震時における共同溝-地盤系の非線形挙動特性の把握と耐震設計モデルの構築

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06558061
• Research Institution: Yatsushiro National College of Technology
• Principal Investigator: 渕田 邦彦 八代工業高等専門学校, 土木建築工学科, 助教授 (80124155)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 秋吉 卓 熊本大学, 工学部, 教授 (60040383)
• Keywords: 共同溝 / 地中パイプライン / 地震応答 / 模型実験 / 液状化 / 非線形 / 地盤変状

Research Abstract

本研究は、強震地動や地盤変状に対する共同溝の非線形な挙動特性を明らかにするとともに、地盤ばねや共同溝継手などの重要なパラメータ評価の基礎試料を蓄積し、それに基づく合理的な耐震設計用モデルの開発を目的とする。本年度は特に、液状化など強震時の地盤変状に着目し、共同溝周囲の地盤剛性に関して重点的に実験を行い、実験結果を踏まえて、継手を含めた共同溝の地震応答を評価する解析手法の開発を目指した。
まず、模型地盤に飽和砂層を用いて、地盤の液状化実験を実施し、間隙水圧・加速度応答などを計測し、液状化過程における地盤ばね剛性について検討した。また地盤変状の1つとして液状化による側方流動に関する実験も実施した。また共同溝を想定した地中パイプライン模型を砂箱中に設置して強制引張変位を与えるときの、引張力と変位及び共同溝表面のせん断ひずみとを測定して、共同溝-地盤間の地盤ばねの非線形な復元力特性について検討した。
一方、共同溝の埋設される地盤を2次元FEMでモデル化し、有効応力解析に基づく強震時の地盤液状化に関する解析プログラムならびに2次元FEMによる液状化時の地盤永久変位に関する解析プログラムを開発した。液状化解析及び側方流動解析プログラムの妥当性については、実験結果との比較により確認した。共同溝を弾性床上のはりとした解析手法により、液状化時の挙動について数値解析より検討した。さらに上記の模型実験の結果より得られる特性に基づいて、共同溝ははり要素とし、地盤との間にはジョイント要素を配して、共同溝-地用モデルの構築などについては次年度への課題として残された。

Research Products

• [Publications] 渕田邦彦: "Effect of SCP Ground Improvement on Buried Pipelines" Proceedings of the 9-th JAPAN Earthquake Engineering Symposium. Vol.2. 2101-2106 (1994)
• [Publications] 渕田邦彦: "側方流動防止のための地盤改良の効果について" 平成6年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 566-567 (1995)