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鉄筋コンクリート(RC)構造物の地震応答解析あるいは耐震設計を行う場合、一般には、構造物の基礎を固定として、構造物を簡単な1質点系に置き換えた弾塑性応答解析を行うか、または地盤と基礎の振動を考慮しても、これからを弾性体として取り扱った解析をする場合がほとんどである。しかし、実際の構造物の地震時の応答は、地盤と基礎との影響を強く受けているといわれている。従って、従来の耐震設計法によって建てられた構造物に対して、地盤と基礎の影響を考慮した動的応答解析を行い、どの程度応答性状が変わってくるのかを明らかにし、従来の耐震設計法を見直すことが本研究の目的である。
まず地盤と基礎の振動を考慮し、スウェイばねとロッキングばねを用いてRC橋脚全体を3自由度2質点系にモデル化し、過去の強震記録を用いた地震応答解析を行った。この時、基礎を弾性体と弾塑性体にした二通りの場合を考えた。弾塑性とした時には、昨年度の手法に加えて、杭の実水平載荷実験結果から得た統計的データを新たに加えた。その結果、地盤と基礎の影響を考慮すると、かなり複雑な結果となるが、橋脚躯体の降伏震度が大きい時と、等価固有周期の長い時、また、地盤が柔らかい時は基礎による変位が大きくなり、その分橋脚躯体にかかる地震力は小さくなることが明らかとなった。また、杭の実載荷実験から得られたデータを用いた場合、ロッキングによる影響がかなり大きいことが判明した。さらに、今後地盤と基礎の影響を部材実験に取り入れるための手法として、サブストラクチャー仮動的実験手法を開発した。
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