2005 Fiscal Year Annual Research Report
耐震性能評価能力向上のための建築物への地震動入力低減機構解明に関する実証的研究
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15360298
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
林 康裕 京都大学, 工学研究科, 教授 (70324704)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 祥之 京都大学, 防災研究所, 教授 (50027281)
田村 修次 京都大学, 防災研究所, 助教授 (40313837)
中井 正一 千葉大学, 工学部教授, 教授 (90292664)
北原 昭男 鳥取環境大学, 環境デザイン学科, 助教授 (00195273)
田村 和夫 清水建設株式会社, 技術研究所, 施設基盤技術センター所長 (50416822)
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| Keywords | 高レベル地震動 / 入力低減 / 杭基礎 / 乾燥砂 / 大振幅載荷実験 / 杭頭せん断力 / 群杭効率 / 非線形性 |
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| Research Abstract |
内陸直下地震における震源域の様に、高レベル地震動が作用した場合の建築物の地震時挙動を解明して耐震設計に反映するためには、建築物・地盤間の強非線形相互作用効果を適切に考慮する事が不可欠である。本研究では、通常の耐震設計の想定を超えた変形領域も含めて杭・地盤間の地震力伝達機構を解明することを目的として、乾燥砂地盤模型による杭の大振幅水平載荷実験を実施した。H16年度に実施した実験に追加し、H17年度は載荷条件などを変えた実験を追加実施し、振幅依存性について小振幅、大振幅、超大振幅の3振幅領域に分割して分析を行い、その結果を以下のようにとりまとめた。
(1)地盤には、小振幅から杭周辺に窪みが発生し、大振幅になると載荷方法の杭間の地盤が周囲とずれを生じ、杭径と同じ間隔の2本の平行な変状線が地表に現れた。
(2)杭頭せん断力は、大振幅で最大耐力に至ったあと低下し、一定値に収束する。この段階で外周地盤にはっきりとした段差が現れており、地盤の水平抵抗力が限界に達して地盤が破壊されたために生じた現象と考えられる。なお、本実験で得られた杭頭せん断力を見る限り、大きな入力低減効果は期待しがたい。
(3)杭頭せん断力-杭頭変位関係の割線剛性は振幅の増大に伴って減少し、等価減衰定数は増加する。
(4)群杭効率は小振幅から大振幅まで振幅の増大に伴って徐々に増加する傾向を示した。
(5)杭頭せん断力の分担率は、小振幅では振幅の増大に伴って前方杭で大きくなり、後方杭で小さくなる。大振幅になると杭頭せん断力の分担の変動が大きくなり、必ずしも前方杭で大きくならない。
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