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本研究の目的は、構造物周辺地盤の安定性を周辺地盤に発生する形状弾性ひずみエネルギーによって判定するための指標を確立することにある。
本年度ははじめに、地盤に発生する形状弾性ひずみエネルギーが限界値に達したとき、地盤に発生するせん断帯の形成を調べ、その方向がダイレイタンシー角と内部摩擦角によって定まること、平均応力の大きさによって、限界値が左右されること、などを明らかにしている。
ついで、先年度の研究に引き続いて箱形トンネル周辺地盤の地震時安定性について準静的に検討し、粘着力比、側方土圧係数、平均応力、内部摩擦角等が地震時の地盤の安定性与える影響を調べ、地盤が不安定になる限界震度を定量的に求めている。
さらに、有限要素法による動的時刻歴解析によって、箱形トンネル周辺地盤の安定性について地震発生から周辺地盤が塑性化するまでのシュミレーションを行い、先に求めた準静的解析の結果が、耐震設計の優れた指標を与えることを明らかにしている。また、上記の手法を兵庫県南部地震におけるDトンネルの崩壊に適用し、時刻歴解析によって、中柱崩壊にいたるまでに周辺地盤が塑性化していたことを確認した。
最後に、本年度が最終年度であるので3年間にわたる研究を総括し、トンネル周辺地盤の耐震安定性に対する指標として、本研究で導いた限界震度を提案している。
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