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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Cause investigation of damage in pile foundation during the 2016 Kumamoto Earthquake and improvement of response analysis method of pile foundation against inland earthquakes

Research Project

Project/Area Number 17H06837
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中野 尊治  大阪大学, 工学研究科, 助教 (00805806)

Project Period (FY) 2017-08-25 – 2019-03-31
Keywords2016年熊本地震 / 杭基礎建物 / 非線形相互作用 / 粘性土 / 杭-地盤間の剥離 / 有限要素法 / 質点系モデル
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、平成28年熊本地震で震度7の揺れを2回観測した益城町庁舎について、杭基礎被害の要因を実験と解析の両面から明らかにし、杭基礎建物の応答評価法の高度化に資することを目的としている。
本年度は、庁舎の応答に影響を及ぼしたと考えられる凝灰質粘性土と杭周地盤ばねの履歴特性に着目し検討を行った。前者については、前年度に現地で採取した地盤試料の繰返し三軸圧縮試験結果を分析し、応力-ひずみ関係の履歴特性を数学モデルに置き換えることで、杭への入力動となる敷地地盤の応答の計算に新たに取り入れた。後者については、関東地方の火山灰質粘性土地盤で行われた杭の原位置載荷試験のデータと、砂質土地盤および粘性土地盤中の杭を対象としたFEM解析の結果より、粘性土における杭-地盤間の剥離が繰返し加力下の杭周地盤の水平抵抗に与える影響を確認した。以上のような粘性土地盤の地震動増幅と杭周地盤ばねの履歴特性を、庁舎の杭-上部構造を連成させた梁-ばねモデルに取り入れて地震応答解析を行い、庁舎1階の加速度波形が観測記録と概ね対応すること、および杭-地盤間の剥離と強震動の連続入力が庁舎1階と杭の応答に影響を及ぼすことを確認した。
本年度はさらに、粘性土地盤模型を実験室で作製し振動台実験を実施した。粘性土地盤の作製においては、地盤材料の打設後に所定の圧力を長時間与えて締め固める「圧密」の過程が重要となるが、本研究では密閉容器を用いて空気圧を与える方法を開発した。地盤単独での複数回の振動台実験を通じて、本手法で作製した地盤模型の増幅特性は入力動の大きさに応じて著しく変化し、強非線形性がみられることを確認した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2018

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 2016 年熊本地震での益城町庁舎における地盤応答と非線形相互作用2018

    • Author(s)
      中野尊治,宮本裕司,永野正行,護雅史
    • Organizer
      第15回日本地震工学シンポジウム
  • [Presentation] Dynamic Nonlinear Horizontal Resistance of Pile Group Considering Soil Types and Pile-Soil Contact Conditions2018

    • Author(s)
      Nakano, T. and Miyamoto, Y.
    • Organizer
      GeoMEast 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2016年熊本地震における益城町庁舎の非線形相互作用と地震応答 その1 地盤調査結果と敷地地盤の応答解析2018

    • Author(s)
      Yixin Liao,中野尊治,宮本裕司
    • Organizer
      日本建築学会大会
  • [Presentation] 2016年熊本地震における益城町庁舎の非線形相互作用と地震応答 その2 杭-上部構造連成系の応答解析2018

    • Author(s)
      中野尊治,宮本裕司,Yixin Liao
    • Organizer
      日本建築学会大会
  • [Presentation] 2016年熊本地震における益城町庁舎の非線形相互作用と地震応答2018

    • Author(s)
      中野尊治,宮本裕司
    • Organizer
      日本建築学会近畿支部研究発表会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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