地震作用を受けるRC地中シェル構造の残存機能と復旧コスト評価システム

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11355021
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 前川 宏一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80157122)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小澤 一雅 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (80194546) ; 丸山 久一 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30126479) ; 岡村 甫 高知工科大学, 工学部, 教授 (30010664) ; 東畑 郁生 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20155500) ; 岸 利治 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (90251339)
• Keywords: RC構成則 / 地盤構造の相互作用 / 積層シェル / 性能設計 / 地下タンク / 復旧コスト / 液状化

Research Abstract

(1)RCシェルモデルの高度化
面内せん断と面外多方向曲げを受けるRCシェルの履歴依存型構成モデルを基本にして,さらにMindlin-shellの定式化に面外せん断破壊エネルギーを導入して,面外せん断・面内せん断・面外曲げの組み合わせを考慮できるように改良を施した。検証実験は研究代表者の所属機関に設置されている3軸動的載荷装置を用いて行った。
(2)面内・面外応力を受けるRCシェルの残留損傷度指数
積層シェルの各層の面内損傷度は,研究分担者らが開発してきた,2次元RC構成モデル中の圧縮・引張・せん断破壊パラメータを用い,これらが厚み方向に分布する状況下において,適切な板としての損傷指数を提案した。その際,力学的欠損が耐久性能に関連する保水能力と物質透過特性に及ぼす影響を定量化する為に,非圧・湿度勾配下での水分移動を実験的に再現した実験を行い,解析精度の検証を行った。
(3)3次元土粒子骨格構成モデルの高度化
土粒子骨格に関する繰り返しせん断モデルを一般3次元場での液状化解析へ組み入れ,RCシェル非線形構造解析システムと連動させるようにした。研究分担者が所属する機関の振動台を用いて,水平2方向に振動を受ける模擬地盤の液状化実験により,数値解析システムの検証を行った。
(4)復旧コスト評価との連結
上記3項目を3次元地盤構造解析プログラムに組み込み,作動の検証を多角的に実施した。これには各分担者の所有する計算環境を使用して行った。人工島立地の地中RC地下タンクの性能試設計,並びにトンネル縦孔の概略設計を行い,精度が特に要求される仮定・モデルを特定することができた。さらに復旧コスト算定に必要な出力情報を整理し,動的応答解析手法の出力結果の後処理法について検討を行った。

Research Products

• [Publications] 土屋智史: "3次元非線形動的解析を用いたRC鉄道高架橋の耐震性能評価"土木学会論文集. No.662 V-49. 1-15 (2000)
• [Publications] Amorn PIMANMAS: "Influence of Pre-crack on RC Behavior in Shear"Journal of Materials,Concrete Structures and Pavements. No.669 V-50. 277-291 (2001)
• [Publications] Amorn PIMANMAS: "Multi-Directional Fixed Crack Approach for Highly Anisotropic Shear Behavior in Pre-cracked RC Members"Journal of Materials,Concrete Structures and Pavements. No.669 V-50. 293-307 (2001)
• [Publications] 石田哲也: "物質移動則と化学平衡論に基づく空隙水のpH評価モデル"土木学会論文集. No.648 V-47. 203-215 (2000)