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ロッキング基礎免震に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17656147
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

川島 一彦  東京工業大学, 大学院理工学研究科, 教授 (20272677)

研究分担者 渡邊 学歩  東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助手 (50334545)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード構造工学・地震工学 / 耐震 / 免震 / 自然災害 / 防災
研究概要

本研究は、基礎の底面からの浮き上がりを許したロッキング振動を積極的に活用することによって上部構造系の塑性地震応答を軽減し、被害を軽減できる設計法を開発しようとするものである。この方法は、都市インフラストラクチャーとして重要な橋梁の他、広範囲な都市インフラストラクチャーに適用可能と考えられる。
本年度は、橋脚基礎を対象に比較的浅い直接基礎で支持された場合に加えて、橋台基礎を対象に比較的深い基礎で支持された場合のロッキング免震のモデル化を検討し、3次元地震動作用下の応答を解析できるように、基礎底面だけでなく基礎側面における上下方向と水平方向の摩擦及び法線方向の接触・離反、さらに基礎上部の地盤ブロックの影響を考慮した解析モデルを開発した。これにより、基礎底面での浮き上がりとこれに伴う基礎側面の拘束と接触条件を考慮した基礎ロッキング応答を解析することが可能となった。このモデルを用いて橋脚(浅い基礎)及び橋台(深い基礎)で支持された1連の橋梁全体系に対する3次元非線形動的解析を実施し、キャパシティーデザインに基づく橋脚及び橋台の塑性ヒンジ化と、基礎底面及び側面での接触条件によって生じる非線形履歴から構成されるマルチヒンジ系の履歴応答の結果生じるロッキング基礎免震効果を解析した。この結果、基礎とこれが支持する橋脚もしくは橋台間のマルチヒンジ系だけでなく、複数の基礎-橋脚系間のマルチヒンジ系も構成される結果、複雑なメカニズムで基礎ロッキング免震が生じることを明らかにした。最後に、2カ年の研究をとりまとめ、基礎ロッキング免震が有効であり、今後、さらに大型加震実験を通した実証を経て実用可能であるとの最終結論を得た。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (10件)

  • [雑誌論文] Rocking Seismic Isolation of Bridges Supported by Spread Foundations2007

    • 著者名/発表者名
      Kawashima, K., Nagai, T., Sakellaraki, D.
    • 雑誌名

      Proc. 2nd Japan-Greece Workshop on Seismic Design, Observation and Retrofit of Foundations (Japan Society of Civil Engineers, Tokyo, Japan) 2

      ページ: 254-265

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 基礎ロッキング免震に対する水平2方向入力の影響2006

    • 著者名/発表者名
      長井崇徳, 川島一彦
    • 雑誌名

      構造工学論文集(土木学会) 52A

      ページ: 499-509

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 橋梁の基礎ロッキング免震に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      長井崇徳, 川島一彦
    • 雑誌名

      第9回地震時保有耐力法に基づく橋梁の耐震設計に関するシンポジウム講演論文集(土木学会) 9

      ページ: 459-466

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effectiveness of Seismic Rocking Isolation of Bridges Based on Shake Table Test2006

    • 著者名/発表者名
      Sakellaraki, D., Kawashima, K.
    • 雑誌名

      First European Conference on Earthquake Engineering and Seismology (A joint event of the 13th ECEE & 30th General Assembly of the ESC) (Geneva, Switzerland)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effectiveness of Rocking Seismic Isolation on Bridges2006

    • 著者名/発表者名
      Kawashima, K., Nagai, T.
    • 雑誌名

      Proc. 4th International Conference on Earthquake Engineering (Taipei, Taiwan) 4

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Rocking Isolation of a Typical Bridge Pier on Spread Foundation2005

    • 著者名/発表者名
      Mergos, P.E., Kawashima, K.
    • 雑誌名

      Journal of Earthquake Engineering 9-2

      ページ: 395-414

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Rocking Isolation of Bridge Foundations2005

    • 著者名/発表者名
      Kawashkma, K, Watanabe, G, Sakellaraki, D., Nagai, T.
    • 雑誌名

      9th World Seminar on Seismic Isolation, Energy Dissipation and Active Vibration Control of Structures, Kobe, Japan 9

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Experimental Rocking Response of Direct Foundations of Bridges2005

    • 著者名/発表者名
      Sakellaraki, A., Watanabe, G., Kawashima, K.
    • 雑誌名

      Proc. Second International Conference on Urban Earthquake Engineering, Center for Urban Earthquake Engineering, Tokyo Institute of Technology, Tokyo Japan 2

      ページ: 497-504

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Experimental Rocking Response of Foundations of Bridges2005

    • 著者名/発表者名
      Sakellaraki, D., Watanabe, G., Kavvashima, K.
    • 雑誌名

      土木学会第60回年次学術講演会 CD-ROM 1-609

      ページ: 251-258

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 直接基礎のロッキング免震に及ぼす水平二方向地震動の影響2005

    • 著者名/発表者名
      長井崇徳, 川島一彦
    • 雑誌名

      土木学会第60回年次学術講演会 CD-ROM 1-610

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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