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杭基礎系の降伏を許容したキャパシティデザインのための応答評価手法の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 18H01517
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分22020:構造工学および地震工学関連
研究機関埼玉大学

研究代表者

齊藤 正人  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40334156)

研究分担者 Goit Chandra  埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (10782732)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワード杭基礎 / 動的相互作用 / 非線形性 / 振動数依存性 / 模型実験 / 有限要素法解析 / 集約モデル / 単杭基礎 / 群杭基礎 / インピーダンス関数 / 非弾性 / 振幅依存性 / 降伏耐力 / 土の塑性化 / インピーダンス特性 / 耐力 / キャパシティーデザイン
研究成果の概要

近年の大地震では、基礎構造物に甚大な被害が及ぶ事例が報告されている。地盤-基礎系に伝達される力の増加により、系は非弾性的な挙動を示し、波動現象と破壊現象が共存する複雑な状況を生み出す。本研究では、非弾性特性を代表する耐力や降伏挙動を対象に振動数依存性の有無と現象解明を模型実験と有限要素法による数値解析で評価した。さらに非弾性特性と振動数依存性が構造物に及ぼす影響の優位性とそのメカニズムを明らかにした。本研究では、両特性を考慮した応答評価手法を提案し、実験で得られた動特性を再現することに成功した。最後に、同手法の適用範囲を降伏程度に応じて使い分けることの可能性を提言するに至った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

建物を支える基礎と周辺地盤は、地震の際に壊れる場合があることが知られている。一方で、建物の動き方によって、それらは固くも柔らかくもなる特性がある。壊れる現象とそうした特性の関係は未解明である。これが解明されれば、地震が起きたときに建物がどのように動き、どのように壊れるのか、これまでよりも正確に予想できるようになる。この研究では、模型を使った実験と計算によって、それらの関係を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Frequency- and intensity-dependent impedance functions of laterally loaded single piles in cohesionless soil2021

    • 著者名/発表者名
      Shrestha Naba Raj、Saitoh Masato、Saha Alok Kumer、Goit Chandra Shekhar
    • 雑誌名

      Soils and Foundations

      巻: 61 号: 1 ページ: 129-143

    • DOI

      10.1016/j.sandf.2020.11.004

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental and Numerical Analysis on the Rate-Dependent Cyclic Lateral Load on a Single Pile in Sand2021

    • 著者名/発表者名
      Shrestha Naba Raj、Saitoh Masato、Saha Alok Kumer、Goit Chandra Shekhar
    • 雑誌名

      International Journal of Civil Infrastructure

      巻: 4 ページ: 9-15

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rate-Dependent Cyclic Lateral Load Test on a Single Pile in Sand2020

    • 著者名/発表者名
      Shrestha Naba Raj、Saitoh Masato、Saha Alok Kumer、Goit Chandra Shekhar
    • 雑誌名

      Proceedings of the 5th International Conference on Civil Structural and Transportation Engineering (ICCSTE'20)

      巻: 5

    • DOI

      10.11159/iccste20.231

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Plenary Lecture: Frequency vs. Intensity Dependencies of Soil-Pile Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Masato Saitoh
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Advances in Civil Engineering (ICACE-2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] NUMERICAL MODELLING OF THE RATE-DEPENDENT CHARACTERISTICS OF LATERALLY LOADED SINGLE PILES IN DRY SAND2021

    • 著者名/発表者名
      Alok Kumer Saha, Masato Saitoh, Naba Raj Shrestha, Chandra Shekhar Goit
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Advances in Civil Engineering (ICACE-2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単杭基礎の水平動的ばねの 大変形時における収束特性の実験的評価2020

    • 著者名/発表者名
      齊藤正人、Shrestha Raj Naba、Saha Kumer Alok、Goit Shekhar Chandra
    • 学会等名
      土木学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Rate-Dependent Cyclic Lateral Load Test on a Single Pile in Sand2020

    • 著者名/発表者名
      Naba Raj Shrestha, Masato Saitoh, Alok Kumer Saha, Chandra Shekhar Goit
    • 学会等名
      5th International Conference on Civil, Structural and Transportation Engineering (ICCSTE'20)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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