2016 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of Liquefaction of Sandy Ground Induced by Tsunami and its Application to Disaster Reduction
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26750130
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
奥村 与志弘 京都大学, 地球環境学堂, 助教 (80514124)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 津波 / 鉄筋コンクリート建物 / 杭基礎 / 津波と地盤 / 地盤の液状化 / 津波避難ビル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
東北地方太平洋沖地震や南海トラフ巨大地震によって生成される巨大津波では，10mを超えるような水位変化に伴い地盤は液状化する．本研究の目的は，津波避難ビルの安全性向上を見据え，津波によって発生する地盤の液状化現象を解明することとその対処方法を提案することである．
平成２８年度（３年目）は，2011年東北津波による女川町市街地の地盤応答特性を明らかにするため，不飽和有効応力解析を実施した．実態に近い条件で分析するために，地震動による応答，圧密過程，津波による応答の３段階を時系列に沿って検討した．その結果，（１）女川町で津波による水位上昇局面において地盤の硬化が見られた．地表面付近の有効応力が最大で初期有効応力の7倍になる地点もあった．（２）地震動に伴う液状化が発生し，圧密過程に十分に過剰間隙水圧が抜けない場合には，津波来襲時の地盤硬化の程度は低減する．（３）地盤の相対有効応力減少比が最小になるのは，津波の浸水深が最大になる直前であることが分かった．これは建物に作用する転倒モーメントが最大になるタイミングと重なっており，そのタイミングで地表面付近の地盤が最も硬化していたことを示唆する結果である．実際の建物の杭は深さ2m付近で破断していることから，本解析により，地盤と津波の複合作用の結果として，杭の破断という観点から不利な地盤の条件になっていた可能性があることが明らかになった．
研究期間全体を通じて，自らの重みだけで津波に抵抗できない低層建物，中層建物は杭による抵抗が機能するかどうかが建物の転倒流出の鍵を握っており，その杭の健全性を評価するためには，地震と津波による地盤の応答特性を把握することが重要であることが分かった．
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