2014 Fiscal Year Research-status Report
複合する非線形条件化での杭基礎構造物の動的相互作用評価と応答予測手法の確立
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26420454
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
齊藤 正人 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40334156)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 動的相互作用 / 地盤 / 構造物 / 非線形性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度は、地盤-基礎系、ならびに地盤-基礎-上部構造物全体系の実験モデルを用いた模型振動実験を実施し、基盤からの地動入力条件における地盤非線形性が全体系システムの応答に及ぼす影響について実験的評価を行った。当該年度は、サイト非線形性と杭近傍の局所非線形性が同時に生じる非線形条件下での全体系システムの応答値ならびに応答特性を模型振動実験により求めた。実験方法は、埼玉大学所有の中型振動台 (油圧加振型、加振力100kN)を用いてベース加振した。加振パラメータとして、表層地盤の共振振動数以降の特性までを広範囲に評価するために6-35Hzの振動数範囲を加振領域とし、非線形性のレベルを考慮するために50Gal-500Galの加速度振幅とした。上部構造物に関して、本研究では超高層ビル等のロッキングが著しく卓越するような特殊な構造物は対象から外している。そのため、模型の寸法形状を鑑みて上部構造物は回転モーメントがフーチングに極力伝達しない工夫が必要となる。本研究では、質量の重心位置を低くし、スライドガイドと機械式バネでベースと質量をリンクさせたシステムを構築した。計測については、杭頭から杭先端までの軸ひずみと曲げひずみ、ならびにフーチングと上部構造物、そして地中部の加速度応答を同時計測した。実験は調和振動加振と実地震動加振を実施した。
地盤基礎系のKinematic Interactionについては有効入力動係数を実験から求めた。結果、地盤の非線形性が当該振動数範囲に及ぼす効果は限定的であり、地表面の非線形性とともに有効入力動も変化するが、その比率はおよそ１近傍で変動する特性を示した。一方、上部構造物を組み込んだ全体系の実験では、杭近傍の局所的非線形性と地盤のグローバルな非線形性の複合的な作用によって、全体系の卓越振動数は著しく低下することが判明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、当該年度に実施を予定していた試験は全て完了し、平成27年度予定していたキネマティック相互作用の試験についても先行して実験が実施できたため
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度は、基盤加振と杭頭加振を同時に行う実験を計画している。計画では、荷重制御で杭頭加振実験を行い、外部から表層地盤と杭頭位置を逐次レーザー変位計で計測することでこの誤差分を補正する予定である。特に杭頭加振制御については、基盤加振の影響により適切に制御できない可能性があることから、杭頭部に独立した載荷システム（遠心システムなど）のオプション使用を視野に実験を遂行する。
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| Causes of Carryover |
海外協力研究者との会合調整がつかなかったため、出張旅費を翌年度に繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度は海外協力研究者との会合を実施する計画である。
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