都市社会基盤施設を支える擁壁構造物の耐震安定性評価と耐震補強に関する基礎的研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11115211
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 大塚 悟 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (40194203)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 土居 正信 長岡技術科学大学, 工学部, 講師 (10110131) ; 海野 隆哉 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (10293250)
• Keywords: 安定性 / 地震 / 加速度履歴 / 振動特性 / 斜面 / 土圧

Research Abstract

地震の加速度履歴や地盤・土構造物の動的特性を考慮して構造物の全体安定性を評価する手法を開発した。特に,擁壁などの人工斜面や自然斜面においては構造物のせん断強度を低減して構造物が破壊する極限状態における低減係数を用いて安全率を定義することから,研究代表者によって開発された解析手法を新たに修正・開発した。開発した手法の斜面の安定性評価への適用性を検討するために単純斜面の静的安定性について既存の解析手法と比較検討を行った。次に斜面の耐震安定性について,震度法(単一方向慣性力),震度法(慣性力の繰り返し変化の考慮),加速度履歴を考慮した解析,の3つの方法を用いて開発した手法の適用性について検討した。新しく開発した手法によると加振加速度の振動数に応じて変化する安全率が精度良く評価され,また構造物の共振による安全率の低下についても評価できることが示された。斜面の耐震安定性評価では動的変形解析によって得られた応力解を用いて静的安定解析を行うことによって耐震安定性を評価する方法があるが,この方法によると刻々と変化する安全率が得られるので全体安定性とどのような関係があるのか不明である。本研究では開発した解析手法による安全率と比較することにより,簡便解析が比較的精度の良い解を与えることを明らかにした。擁壁の地震時における土圧は変位や作用する慣性力によって様々に変化するために,擁壁を安全に保つための設計土圧は従前まで明らかでなかった。本研究では上述した解析手法を適用して擁壁の設計動土圧の評価アルゴリズムを開発した。規則・不規則波加速度に対する数値解析を通して開発した手法の適用性について検討した。

Research Products

• [Publications] P.T. Simatupang: "Relationship Between Dynamic Earth Pressure and Maximum Elastic Displacement"第44回地盤工学シンポジウム論文集. 331-336 (1999)
• [Publications] 大塚悟: "斜面の耐震安定解析の適用性に関する一検討"第4回都市直下地震災害総合シンポジウム論文集. 507-510 (1999)
• [Publications] P.T. Simatupang: "Earth Pressure on Retaining Wall due to Earthquake"第34回地盤工学研究発表会講演集. Vol.1. 27-28 (1999)
• [Publications] 三船尚樹: "斜面の慣用安定解析に関する一考察"第17回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会論文集. 125-128 (1999)