2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study on deformtion behavours of piled raft and pile group with batter piles subjceted ot load combination
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15K06208
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
松本 樹典 金沢大学, 環境デザイン学系, 教授 (10143877)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 俊一 金沢大学, 環境デザイン学系, 准教授 (10243065)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | パイルド・ラフト / 群杭 / 模型載荷実験 / 組合せ荷重 / 砂地盤 / 変形 / 荷重分担 / FEM解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
組合わせ荷重を受ける斜杭を有する群杭（PG)及びパイルド・ラフト（PR)の挙動を調べるため、乾燥砂地盤において模型基礎の載荷実験を行った。ラフトのみ、単杭、PG及びPRの鉛直載荷試験、鉛直荷重を載荷した条件での、PG及びPRの繰返し水平載荷実験を行った。これらの実験は，直杭のみを有する模型基礎および斜杭を有する模型基礎に対して実施した。模型基礎は幅80mm、長さ240mmの剛なラフトと長さ255mm、直径20mmの3本あるいは6本の杭から構成される。杭には、軸力、曲げモーメント分布を測定するため、6断面でひずみの測定を行った。
これらの実験より、いずれの荷重条件においても、斜杭を有すPRと群杭は、直杭のみを有する基礎に比べて変形が抑制され、変形が大きくなっても抵抗が持続するような、粘り強い基礎構造形式であることが示された。斜杭基礎では，鉛直載荷であっても、斜杭に発生する曲げモーメントによっても，沈下が抑制された。また、３本杭基礎模型と６本杭基礎模型の実験結果を比較すると、６本杭基礎の挙動は、単に３本杭基礎の挙動を足し合わせることでは求められない。これは、地盤－杭－ラフトの相互作用のためである。特に砂地盤では、地盤の剛性と強度がラフト底面から地盤に伝達される応力に大きく依存するため、弾性論にのみ基づいた相互作用のみでは、基礎の挙動が予測できない。
模型地盤に用いた砂試料の三軸CD試験を実施した。ここでは、繰返し載荷試験も実施した。三軸試験のシミュレーション解析を行った。その結果、剛性の応力依存性および繰返し塑性を考慮できるHypoplastic modelによって、三軸試験結果をよく再現することができた。さらに、模型載荷実験のFEM解析を実施した。FEM解析は、実験結果をよく再現することができ，本研究で示した解析手順・手法は実際の杭基礎の設計に適用できることが示された。
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