2006 Fiscal Year Annual Research Report
液状化地盤の流動に対する基礎構造の耐震性向上に関する研究
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17206049
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
濱田 政則 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30164916)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清宮 理 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50298139)
赤木 寛一 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30150965)
張 至鎬 早稲田大学, 理工学術院, 助手 (70367051)
三浦 房紀 山口大学, 工学部, 教授 (60109072)
佐藤 忠信 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00027294)
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| Keywords | 液状化 / 側方流動 / 基礎構造 / 耐震設計 / 杭 |
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| Research Abstract |
群基礎に及ぼす液状化地盤の流動外力特性を遠心載荷場および重力場における模型実験により明らかにした。実験結果によれば、地盤が完全に液状化した状態では、地盤の流動速度に起因した外力が、地盤が不完全な液状化状態では地盤変位に起因した外力が卓越することが示された。さらに、群杭の流動方向の上流に位置する杭に最大の外力が作用し、群杭構造の中央部に位置する杭への外力は大幅に低減することが示された。
実験結果にもとついて、液状化地盤の流動の影響を考慮した耐震設計用の数値解析モデルを構築し、モデルの解析精度を実験結果と数値解析結果の比較により検証した。
さらに、液状化地盤の流動に対する基礎構造の対策工法に関する遠心載荷場での模型実験を行い、基礎構造前面に配置した壁構造によって流動変位を大幅に低減することを示すとともに、壁構造に作用する外力特性を明らかにした。壁構造には、主として、壁上下流の地表面の鉛直沈下の差に起因する上圧と液状化土の土圧および慣性力によって生ずる動液圧が作用するが、これらの外力に対して十分な耐力を有しかつ非液状化層への根入れが十分にあれば耐震補強工として機能することが示された。これらの模型実験をもとに対策のための地中壁の耐震設計法を提案した。一方、短杭による摩擦杭など、流動に対しても十分な耐震性を有する基礎構造の構想をまとめた、試設計を行なうとともに平成19年度の実験計画を策定した。
以上の一連の実験的および解析的研究により、液状化地盤の流動を考慮した耐震設計法と施工法確立のための基礎的な知見が集積された。
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