軟弱地盤に建設される構造物の地震被害予測

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650618
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 松島 豊 筑波大学, 構造工学系, 教授 (80134211)
• Keywords: 軟弱地盤 / 地震被害 / 表層地盤 / 地震動 / 地震応答 / 復元力特性 / 非線形応答 / 応答スペクトル

Research Abstract

過去の地震被害を分析すると,軟弱地盤に建設される構造物の被害には大別して2つの要因があることがわかる。1つは地盤の変状によるものである。地盤の亀裂,崩壊,側方流動,液状化などである。他の1つは,表層地盤の影響を受けて地震動の特性が変化することによるものである。この変化は地震動の強さに依存する。軟弱地盤では地震動が強くなるに従って速度や変位が一層増大し,被害を大きくさせることが考えられる。
1つ目の要因による地震被害は,地盤を改良して防ぐか,基礎を十分堅固にして耐えられるようにするかによって低減させることができる。本研究ではこのような対策がすでになされているものとし,専ら2つ目の要因による被害を分析する。本年度はそのうち,地震動が表層地盤の影響を受けてどのように変化するかに,焦点を当てた。
比較的平坦なスペクトル特性をもつ地震動を工学的基盤に入射波として与え,いくつかの実際の地盤の応答を評価した。その結果に基づき,表層地盤の等価な固有周期と減衰定数の数値実験式を作成した。減衰定数は,粘性減衰,速散減衰および履歴減衰による寄与分の和として表現し,固有周期の場合と同様に,入射波の強度に依存するものとする。これを用いると,表層地盤のスペクトルを地震動の強度の関数として求めることができる。
地盤上のスペクトルが与えられれば,次の問題はそのような地震動による構造物の応答を評価することである。被害の程度は構造物の復元力特性に依存する。軟弱地盤であることによって被害がどのようになり,それが構造物の特性とどう関係するかを調べることが,次年度の課題である。

Research Products

• [Publications] 大谷敏夫,山海嘉之: "仮想人体と循環血液量推定器" 日本医工学治療学会. 4巻6号. 1399-1403 (1994)
• [Publications] 山海嘉之: "A Biocybernetic System in the Artificial Organ Control and Bio-Robotics" International Center of Biocybernetics,Lecture Note. (印刷中).