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本研究は、研究期間である2ヵ年(平成11・12年度)で、先の直下型地震と呼ばれる阪神・淡路大震災の地震被害事例をもとに、直下型地震時での上下動による交互に生じる衝撃的圧縮力と引っ張り力により、基礎杭に生じる地震時力学挙動を探求するものである。研究計画は次のようである。
・ 平成11年度:基礎杭に生じた破壊形態の詳細分析、衝撃実験に対する工学的検討、実験装置の製作
・ 平成12年度:実験の実施と力学的考察、実験杭および被災杭に対する衝撃波動解析、直下型地震に対する基礎杭の設計法に関する考察
平成11年度での研究実績は次のようである。
埋立て地盤における基礎杭の地震時での破壊形態を調べ、地中深部(GL-15〜20m)でのPC杭のせん断破壊現象、地中浅部(GL.-7〜10m)での大口径ベノト杭の引っ張り破断現象を詳細に分析し、水道公論に「下水道構造物の耐震化を考える」と題して論述した。その中で地盤の液状化現象による側方流動現象や横揺れによる曲げ破壊現象がその破壊原因とは考えられないことを指摘した。
次に、衝撃上下動による杭の破壊力学現象のモデル実験による実験的研究を行う予備的実験として、チョークを供試体とした実験を行った。その結果、衝撃圧縮力によりせん断破壊、衝撃引っ張り力により引っ張り破断が生じることや、静的破壊と動的破壊との関連性について予備的な力学把握ができた。
こうした、被災杭の実態調査結果およびチョークによる予備実験結果をもとに、モルタル杭に本実験用の実験装置の設計・製作を行った。現在、本実験に向け、モルタル杭供試体の製作を行っているところである。
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