3次元浅層地下構造が構造物と地盤の動的相互作用に与える影響評価

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11305033
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 渡邉 啓行 埼玉大学, 工学部, 教授 (90159244)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩下 和義 埼玉大学, 工学部, 助教授 (40203377) ; 川上 英二 埼玉大学, 工学部, 教授 (50125887) ; 角田 史雄 埼玉大学, 工学部, 教授 (80092021) ; 谷山 尚 埼玉大学, 工学部, 助手 (80236710)
• Keywords: 地下構造 / 構造物-地盤の動的相互作用 / 地震動 / 1948年福井地震 / 地表地震断層

Research Abstract

本研究は地震時に浅層地下構造が構造物の応答に及ぼす影響を解明することを目的とし,以下のような研究を行った.
1.構造物と地盤の動的相互作用
構造物基礎と地盤の境界部に生じる滑りや剥離の境界非線形性が生じる場合のインピーダンス特性について研究を行い,境界部の接触面積の低減効果により,その剛性と逸散減衰量が低減することを明らかにした.さらに,ケーソン基礎に代表される大型の剛体基礎と,杭基礎に代表されるFlexural基礎に分類し,それぞれについて検討を加えた.その結果,剛体基礎に関しては境界非線形性による新しい入力損失効果のメカニズムを明らかにすると共に,この効果によって境界非線形時には線形時よりも大きな入力損失効果が見込める可能性を確認した.またFlexural基礎ではその柔性から作用土圧の低減よりも,基礎天端の拘束効果の減少による応答増幅が顕著であることが確認された.
2.浅層地下構造と地震動
1948年福井地震を例に地震動解析を行い浅層地下構造の影響について検討した.震源断層の中央から南側にかけて存在したと考えられるアスペリティー領域の破壊が,その最深部中央付近から浅い方へと円状の破壊フロントを形成しながら伝播したとすると,表層の地下構造による増幅によって平野部全体に渡って強震動域を形成し,その震動方向は構造物などの倒壊方向と比較的よく一致することを示した.
3.表層地盤構造と地震断層
個別要素法により逆断層上の表層地盤の変形について検討した.地盤の剛性が小さいと断層が伝播するのが遅くなるが,地表に出現する位置はあまり変化がないこと,基盤の速度が速くなると地盤深部でせん断層が分岐して発達する可能性があることを示した.

Research Products

• [Publications] 有賀義明, 曹増延, 渡邉啓行: "強震時の非線形性を考慮したコンクリート重力式ダムの耐震性の評価について"大ダム,日本大ダム会議. No.175. 103-111 (2001)
• [Publications] 川上英二, 茂木秀則: "高密度アレー観測記録に基づく応答スペクトル比の確率分布"日本建築学会構造系論文集. No.551. 37-44 (2002)
• [Publications] Haddadi, H.R., Kawakami, H.: "Analysis of in situ seismic data in boreholes by NIOM method"10th International Conference on Soil Dynamics and Earthquake Engineering,Volume of Extended Abstract. 66 (2001)
• [Publications] Tsunoda, F.: "Middle Pleistocene Uplift of the South Fossa Magna Region"Himalayan Geology. Vol.22(1). 17-25 (2001)
• [Publications] 鬼塚信弘, 堀宗朗, 岩下和義, 鈴木崇伸: "基盤の逆断層運動の数値実験における地盤変形の解析"応用力学論文集. Vol.4. 459-466 (2001)
• [Publications] 谷山尚, 渡邉啓行, 宮武 隆: "横ずれ断層上の表層地盤の変形に関する研究"土木学会第56回年次学術講講演会概要集. I. 90-91 (2001)