• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

砂地盤中の杭基礎の繰返し水平載荷挙動に関する実験的研究と土の構成モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 12750441
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 地盤工学
研究機関群馬大学

研究代表者

若井 明彦  群馬大学, 工学部, 助教授 (90292622)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2001年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード杭基礎 / 水平支持力 / 模型実験 / 弾塑性 / 有限要素法 / 斜面 / 土の構成則 / 地盤反力
研究概要

単杭および群杭に対して一連の水平載荷試験を行い、基礎の水平抵抗の発揮メカニズムや各杭の荷重分担率の変化、フーチング回転の問題などを系統的に明らかにするため、一連の室内模型実験を実施した。特に、近年、送電線基礎として広く用いられる深礎(短杭)について、山岳部に施工された場合を想定して水平抵抗特性を調べる実験を行った。斜面近傍の短杭の水平支持力特性は種々の極限地盤反力分布モデルが提案されているが、その妥当性を実験的に検討するため、乾燥砂により模型斜面を作製し、その斜面肩近くにアルミニウム製の模型杭(短杭)を設置して水平載荷する一連の試験を行った。基礎のタイプは単杭と4本群杭の各ケースである。斜面から基礎までの距離を変化させた検討、載荷高さを変化させた検討などを併せて実施して、その抵抗特性をとりまとめた。
以上と平行して砂の繰返し載荷履歴を考慮した構成モデルを構築し、三次元弾塑性有限要素法による数値解析を用いて各実験ケースの結果をシミュレートすることを試みた。初めに杭基礎を含まない土のみの場合に本構成モデルが有効であるか検証するため、盛土の地震時挙動の数値シミュレーションを行った。他機関の盛土の動的遠心模型実験結果を引用して、その再現を行ったものである。
一方、上述のような短杭の模型実験の結果を三次元弾塑性有限要素法により再現することも試みた。模型実験で実測された現象の力学的機構(地盤内の応力分布、杭に発生する曲げひずみの分布など)の解釈を目的とした。その結果、解析は模型実験の結果を定量的によく再現し得ることが確認された。
今年度の実験的、解析的研究を通じて、斜面近傍の短杭の水平支持力に影響を与える要因(杭間隔、載荷高さ、斜面からの距離など)に関する様々な知見を得た。本課題の成果の一部は海外の国際会議等において発表した。

報告書

(2件)
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] Kwang-Seok Chae, Keizo Ugai, Akihiko Wakai: "Three-dimensional finite element studies of the behavior of short pile subjected to lateral load near a sandy slope"Journal of the Korean Geotechnical Society. Vol.17,No.3. 41-50 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kwang-Seok Chae, Keizo Ugai, Akihiko Wakai: "The influence of a slope upon the lateral resistance of a deep foundation"Proc.5th International Conference on Deep Foundation Practice. 151-158 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Jorge A. Martinez Mesen, Keizo Ugai, Fei Cai, Akihiko Wakai: "3D elasto-plastic FE analysis of piles subjected simultaneously to horizontal soil displacements and lateral forces at the pile head"Proc.5th International Conference on Deep Foundation Practice. 297-302 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kwang Seok Chae,Keizo Ugai and Akihiko Wakai: "3D FE analysis on the behavior of laterally loaded rigid piles installed nearby a slope of cohensionless soils"Proc.10th International Conference of the Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics. Vol.2. 1447-1450 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Akihiko Wakai,Keizo Ugai,Masayoshi Sato and Takashi Tazo: "Numerical analysis for seismic behavior of a slope based on a simple cyclic loading model"4th International Conference on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Siol Dynamics. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Akihiko Wakai,Keizo Ugai and Masayoshi Sato: "Finite element simulation for dynamic centrifuge test of a simple slope"Proc.10th International Conference of the Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics. Vol.2. 989-992 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

URL: 

公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi