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日本の平野に特有の微地形に起因する建物杭基礎の地震被害メカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K06566
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 建築構造・材料
研究機関千葉大学

研究代表者

中井 正一  千葉大学, 大学院工学研究院, 名誉教授 (90292664)

研究分担者 関口 徹  千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50451753)
中川 博人  国立研究開発法人建築研究所, 構造研究グループ, 研究員 (80713007)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード地震被害 / 建物 / 杭基礎 / 微地形 / 不整形地盤 / 有限要素解析 / 地震観測 / 東北地方太平洋沖地震 / 基礎構造 / 数値解析
研究成果の概要

2011年東北地方太平洋沖地震により多数の杭被害が発生した。このうちの4地点では、細長い谷の中央に位置する複数の同形状建物のうち1棟のみが被害を受けた。敷地の地盤は概ね一様であることから、沖積谷と呼ばれる不整形地盤(谷地形に軟弱地盤が堆積した地盤)構造の影響により、敷地内で地震動や建物応答が変化した可能性が高い。本研究では、不整形地盤の影響による杭被害発生のメカニズム解明を目的とし、2011年東北地方太平洋沖地震による杭被害の分析、対象地区の地盤モデル構築、地震観測による検証、数値解析による検証を行い、谷地形においては地震時の建物被害が複雑となり得ることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本では地形が細かく変化することから、不整形地盤(平行成層ではない構造を有する地形・地盤)構造が多いと言える。国内外で、古くから不整形地盤の震動特性に関する研究が行われており、解析的な検討や地震観測記録の検証がなされている。しかしながら、不整形地盤に建つ建物群の地震被害分布に着目した検討はこれまでに知られていない。本検討は、典型的な不整形地盤である沖積谷地盤により、建物群のごく一部、しかも中央部に位置する建物のみに地震被害が集中する可能性を明らかにした最初の研究と考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effects of the Three-Dimensional Configuration of the Soil-Structure System on Building Response to Wave Propagation2017

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, H., S. Nakai & T. Kashima
    • 雑誌名

      Procedia Engineering

      巻: 199 ページ: 2402-2407

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Geological Irregularity on the Damage of Pile Foundations during an Earthquake2017

    • 著者名/発表者名
      Nakai, S. & H. Nakagawa
    • 雑誌名

      Procedia Engineering

      巻: 199 ページ: 2408-2413

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seismic Response of a Sandy Populated Slope in Lima, Peru2017

    • 著者名/発表者名
      Gonzales, C., T. Sekiguchi, S. Nakai
    • 雑誌名

      Journal of Structual Engineering (構造工学論文集)

      巻: 63B ページ: 317-324

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 三次元グリッドモデルに基づく中川低地南部の埋没谷における二次元応答解析2018

    • 著者名/発表者名
      清水翼、関口徹、王寺秀介、 鈴木一成
    • 学会等名
      地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 地震観測と数値解析による沖積谷地形地盤振動特性の評価(その3)千葉県船橋市の例2018

    • 著者名/発表者名
      岸俊甫、関口徹、中井正一
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 杭基礎の地震被害に関する研究動向2018

    • 著者名/発表者名
      柏尚稔、中川博人
    • 学会等名
      日本建築学会大会(振動)パネルディスカッション
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 埋込み深さに着目した地震応答解析モデルの適用性に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      庄子尚也、山本実、間瀬辰也、関口徹
    • 学会等名
      第15回日本地震工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Irregularity and Nonlinearity of the Soil on the Damage of Pile Foundations during an Earthquake2018

    • 著者名/発表者名
      Nakai, S., H. Nakagawa
    • 学会等名
      16th European Conference on Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 三次元グリッドモデルに基づく中川低地南部における地震動増幅特性の評価2017

    • 著者名/発表者名
      清水翼、関口徹、王寺秀介、鈴木一成
    • 学会等名
      地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 傾斜基盤および建物が地盤の観測記録に及ぼす影響に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      中川博人、鹿嶋俊英、中井正一
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 不整形地盤における特徴的な杭被害の要因分析2017

    • 著者名/発表者名
      中井正一、中川博人
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 地盤中の波動伝播および建物と地盤の動的相互作用 -サブストラクチャー法に基づく解析-2016

    • 著者名/発表者名
      中井正一
    • 学会等名
      日本建築学会 第42回地盤震動シンポジウム
    • 発表場所
      建築会館(東京)
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Topographic Effects on the Seismic Response of a Sandy Populated Slope in Lima, Peru2016

    • 著者名/発表者名
      Gonzales, C., T. Sekiguchi, and S. Nakai
    • 学会等名
      日本地震工学会大会
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 益城町の強震観測点における表層地盤増幅特性の推定2016

    • 著者名/発表者名
      谷沢智彦、関口徹
    • 学会等名
      日本地震工学会大会
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 模型振動実験における杭頭絶縁基礎構造物の地震時挙動 その2:3次元FEMによるシミュレーション解析2016

    • 著者名/発表者名
      中川博人、柏尚稔、中井正一、小山信
    • 学会等名
      地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 地震観測と数値解析による沖積谷地形地盤振動特性の評価(その2)千葉市稲毛区の例2016

    • 著者名/発表者名
      岸俊甫、関口徹、中井正一
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 杭頭絶縁基礎構造物の地震時挙動評価実験 その2:3次元FEMによるシミュレーション解析2016

    • 著者名/発表者名
      中川博人、柏尚稔、中井正一、小山信
    • 学会等名
      杭頭絶縁基礎構造物の地震時挙動評価実験 その2:3次元FEMによるシミュレーション解析
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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