2010 Fiscal Year Annual Research Report
激震域での地盤の超非線形応答と変状が建物・基礎に与える影響とその性能設計への反映
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20246089
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
時松 孝次 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50134846)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田村 修次 京都大学, 防災研究所, 准教授 (40313837)
鈴木 比呂子 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (60401527)
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| Keywords | 地震 / 杭基礎建物 / 直接基礎建物 / 地盤の非線形性 / 地盤性状 |
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| Research Abstract |
2007年新潟県中越沖地震において、K-NET柏崎、柏崎市ガス水道局で観測されたスパイク状加速度の原因を究明するため、露頭基盤波を推定する方法を考案するとともに、表層地盤のボーリング、サンプリング、PS検層、得られたサンプリング試料の室内動的変形強度試験に基づいて、実地震記録の逆解析を行ない、合理的な露頭基盤波を推定するとともに、スパイク状加速度発生に要因について検討した。
激震による基礎周辺部の沈下と基礎根入れ部に働く土圧を明らかにするため、砂地盤に支持され根入れを持つ直接基礎の遠心振動実験を実施した。その結果、地震時受働土圧は、最大加速度6m/s_2レベルで、物部岡部式と概ね整合するが、それ以下では、かなり小さいこと、振動方向の相互作用による基礎周辺部の沈下は、根入れ深さの0.4-0.5倍程度の範囲で生じること、これにより生じた基礎周辺の地盤傾斜は、1-5-1/2程度で、地盤密度が高い方が大きいこと、地震後の土圧は、終了時の壁面周辺の応力状態により、増加または減少することを示した。また、同様の基礎について根入れの有無を変化させた実験を行い、基礎の浮き上がりと着地に伴い、鉛直加速度が発生し、その値は、着地時の方が大きくなること、着地時の鉛直加速度は基礎の回転角に応じて大きくなることを示した。
開発中の3次元非線形有効応力解析により、乾燥地盤-杭-構造物系模型を用いた大型振動台実験のシミュレーションを行った。解析結果は、上部構造物の有無、上部構造物の固有周期、基礎部の根入れの有無によって変化する構造物の応答、杭の応力分布の違いをある程度の精度で再現することができた。
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