2023 Fiscal Year Annual Research Report

高耐震性を有する直接基礎建物を可能とする既存杭を活用した複合地盤の開発

Research Project

Project/Area Number	20H02306
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	柏尚稔大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (40550132)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	石原直東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (50370747) 中川博人国立研究開発法人建築研究所, 国際地震工学センター, 主任研究員 (80713007)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	建築構造 / 地盤工学 / 基礎構造 / 既存杭
Outline of Annual Research Achievements	都市の再生の機運が高まっている中において、建物の建替えを計画する際には既存杭の処理が大きな問題となる。しかし、既存杭を有用物として捉えて再利用することができれば、環境負荷の問題に対して多大な貢献が可能となる。さらに、既存杭を含む敷地地盤に対する適切な補強により地盤の支持力を高めて、新築建物の基礎形式を直接基礎として設計できれば、浮き上がり挙動など建物の損傷低減に繋がる現象を利用して、極大地震に対してレジリエントな建物の設計機構を実現することも可能と考えられる。本研究課題では、既存杭と地盤の両方が安定的な支持力を発揮できる複合地盤の設計法を示すとともに、複合地盤上の建物の巨大地震に対するレジリエンスの評価手法を提案することを目的としている。2023年度の成果は次の通りである。・今年度までに実施した遠心場および重力場の模型実験に対して、シミュレーション解析を実施した。その結果、遠心場における基礎の埋込みを考慮した杭基礎建物、重力場における杭基礎建物、地盤改良を併用した新機構基礎形式による直接基礎建物（新機構基礎建物）の地震応答を精度よく評価できる解析モデルを構築した。・既存杭を利用するに当たって、課題となる基礎部の水平剛性偏心が上部構造の地震応答に及ぼす影響を実験的・解析的に分析した。その結果、基礎固定時の建物の固有振動数がある程度長い場合においては、基礎部の水平剛性偏心が上部構造の地震応答に及ぼす影響が限定的であることを示した。・今年度までに実施した模型実験を参考に、実大建物を対象として、既存杭の活用方法の実現性を検討した。その結果、戸建て住宅レベルの実大建物に対して、地盤改良を併用した新機構基礎建物の実現性が高いことを解析的に示した。
Research Progress Status	令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和5年度が最終年度であるため、記入しない。