| 研究概要 |
コンクリート系杭先端部とは、拡底場所打ち杭の先端部、既製コンクリート杭の先端に構築される根固めのことを示す。一般に,杭先端に荷重がかかるとき,杭体は破壊せず,地盤が破壊し先端支持力が決定すると考えられている。しかし,研究代表者は,杭の先端形状によっては,地盤が破壊する前に杭体に損傷が生じることを解析によって示し,この損傷を防止する形状を例示してきたが,最適な形状を示したものではなかった。本研究は,杭先端部に鉛直荷重が生じたとき,杭体の損傷を防止するための最適形状の導出を遺伝的アルゴリズムによって行うことを目的としている。本年度の研究作業として,下記の4項目を行った。
(1)杭先端部の設計形状の制約条件に関する情報の収集
・現在の杭先端部の形状及び仕様の調査
(2)支持層として考えられる地盤パラメータの検討
・実杭の積荷実験の杭先端荷重〜沈下量関係から,遺伝的アルゴリズムとニューラルネットワークを用いた逆解析により地盤パラメータと標準貫入試験N値と有効上載圧の関係を求めた。
(3)問題Aに適した遺伝的アルゴリズムの研究
問題A:解析地盤の力学的性質を決定するパラメータ、杭先端部の材料強度が与えられている。鉛直載荷シミュレーション結果において、杭先端部の破壊に対する安全率が最大となる杭先端部形状を求めよ。
・安全率の定義
・遺伝子と杭先端形状との関係の導出
(4)プログラム開発
・遺伝子から有限要素モデルの発生プログラム
・有限要素解析結果の杭先端応力状態から安全率を求めるプログラム
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