2001 Fiscal Year Annual Research Report
地盤―抗―コンクリート構造物から成る全体系の地震応答解析手法の開発
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12555124
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| Research Institution | SAITAMA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
睦好 宏史 埼玉大学, 工学部, 教授 (60134334)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ザタール ワエル 埼玉大学, 工学部, 外国人特別研究員
牧 剛史 埼玉大学, 工学部, 助手 (60292645)
前川 宏一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80157122)
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| Keywords | 杭 / 地盤 / 構造物全体系 / 地震応答解析 |
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| Research Abstract |
本研究は,地盤-杭-構造物の地震応答性状を,模型供試体を用いて動的実験ならびに静的実験を行うことによって求め,その性状を実験および解析的に明らかにすることである.実験に用いた模型供試体は,RC杭が基盤に定着しているものと仮定し,一本の円形RC杭を模した供試体を作製し,RC杭の下端をコンクリートで固定し,これを剛性の高い壁面でできた土槽に入れ,地盤定数が既知の砂を土槽の上面まで入れた.次に,地震力を想定した水平荷重を杭先端に載荷する静的正負繰り返し載荷実験を行った.実験要因は,杭頭にかかる軸力,ロッキングに伴う変動軸力、杭頭拘束条件が及ぼす影響である.以下のことが結論として得られた.
1)実験及び解析の結果,軸力が大きくなると共により大きな履歴ループを描き,等価減衰定数も大きくなる傾向が確認された,さらに最大耐力時からの耐力低下も,軸力が大きいケースでより顕著に見受けられた.
2)曲率最大点深さについては軸力による影響はほとんどみられず,杭体と地盤の相対剛性によって一義的に決まることが確認された.また,変動軸力が作用するケースは,最大及び最小の軸力が一定に作用する際の復元力特性に近い結果となり,軸力の変動幅が既知であれば,一定軸力作用時の挙動をもって代用できると考えられる.
3)構造系全体の地震応答を計算により求めるために,3次元有限要素法により,地盤と杭との剥離を考慮した応答解析手法を開発した.これを用いた計算結果は実験結果を概ね精度よく表すことが可能であり,解析手法の有用性が示された.
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[Publications] 牧剛史, 睦好宏史: "鉄筋コンクリート杭の水平復元力特性と変形性状に関する研究"土木学会論文集. No.683・V-52. 103-118 (2001)
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[Publications] W.A.Zatar, MUTSUYOSHI, H: "Control of Residual Displacement of RC Piers by Prestressing,Modeling of Inelastic Behavior of RC Structures Under Seismic Loads"ASCE. 590-604 (2001)
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[Publications] 小泉秀之, 睦好宏史, 小西由人, 藤田亮一: "RC一層ラーメン橋脚梁部の耐震補強に関する研究"コンクリート工学年次論文集. Vol.23,No.1. 895-900 (2001)
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[Publications] K.Ranasinghe, H.Mutsuyoshi, M.Ashraf: "Effect of Bond on Shear Behavior of RC and PC Beams:Experiments and FEM Analysis"Proceeding of the Japan Concrete Institute. Vol.23,No.3. 1057-1062 (2001)
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[Publications] W.A.Zatar, H.Mutsuyoshi, Y.Konishi, A.Mori: "Seismic Behavior of Beams of RC Highway Frame Structure"Proceedings of the Japan Concrete Institute. Vol.23,No.3. 1249-1254 (2001)
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[Publications] 睦好宏史, WAEL ZATAR, 牧剛史: "プレストレスを導入した鉄筋コンクリート橋脚の耐震性状"土木学会論文集. No.669/V-50. 27-38 (2001)
