2011 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
| Project/Area Number |
20246089
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
時松 孝次 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50134846)
|
|---|
| 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)
|
|---|
| Keywords | 地震 / 杭基礎建物 / 直接基礎建物 / 地盤の非線形性 / 地盤変状 |
|---|
| Research Abstract |
本研究では、激震域での地盤の超非線形応答と変状が建物・基礎被害に与える影響を、平成23年東北地方太平洋沖地震を含めて、現地調査、室内試験、数値解析から評価することを目的とし、以下の成果を得た。
(1)平成19年新潟県中越沖地震、平成23年東北地方太平洋沖地震の強震記録に見られるサイクリックモビリティー現象、周期変動の原因が液状化に起因することを、室内試験と数値解析から明らかにした。
(2)地盤の液状化が木造建物と基礎の被害に与えた影響を現地調査から明らかにし、液状化の程度と建物被害の経験式を示した。また地盤改良などの対策等を施して被害を免れた事例調査から、その有効性について検討した。
(3)被害を受けた杭基礎建物について、地盤特性と建物被害についての詳細調査を行い、既に開発した簡易解析ならびに多次元応答解析を含めて検討し、被害要因を考察した。
(4)直接基礎の根入れ、アスペクト比、上部構造の固有周期などをパラメータとした遠心振動実験を行い、激震時の直接基礎のスウェイに伴う極限水平支持力特性とロッキングに伴う鉛直支持力特性ならびにその発現メカニズムを把握した。その結果、高重心モデルの最大応答加速度は、低重心モデルよりも小さくなった。これは、地盤の支持力が極限に達し、両者の転倒モーメントの最大値が同じになったためと考えられる。
(5)上部構造と地盤の固有周期の関係、入力地震動の卓越周期、基礎の根入れ、地盤の非線形性の程度などを変化させた既往の大型振動台実験結果、遠心振動実験結果の再吟味から、地盤の超非線形時における基礎入力地震動の低減効果、群杭効果、慣性力と地盤変位の影響について検討した.
|
