| 研究課題/領域番号 |
15K14022
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
鍬田 泰子 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (50379335)
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| 研究分担者 |
澤田 純男 京都大学, 防災研究所, 教授 (70187293)
後藤 浩之 京都大学, 防災研究所, 准教授 (70452323)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 地盤ひずみ / 最大速度 / 不整形地盤 / 応答解析 |
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| 研究実績の概要 |
地震時における地中管路の挙動は周辺地盤の挙動に追随するため、それらの耐震性を検討するには、地震時の地盤変状や地盤ひずみを精度良く評価することが重要となる。耐震設計では水平成層地盤の地盤ひずみの算定を行うが、実際は不整形地盤であることが多く、不整形地盤上の地盤ひずみは解析等をしなければ容易に算出できない。最新の研究で地盤ひずみの代替指標として地表最大速度（PGV）の空間変化率であるPGV gradientが実管路被害と良い相関があることが統計分析から示されたがその理論的根拠は不明である。
そこで、本研究では、地表最大速度の空間変化率である新たな指標、PGV gradientと地盤ひずみとの関係について理論的根拠があることを明らかにするとともに、入力波の周波数特性に応じた不整形地盤上のPGV gradientと地盤ひずみの空間的分布形状の類似性を数値解析によって示すことを試みた。
最終年度には、様々な不整形地盤モデルや、入力波の周波数特性によって地盤ひずみとPGV gradientの2指標の空間的な分布形状が異なるのか確認をした。その結果、基盤面の勾配が急であるモデルであれば、勾配の変化する場所の地表でこれらの指標の値が大きくなり、分布形状も類似することを示した。また、一般的な地震動の周波数特性であれば、変位よりも速度の空間変化率の方が地盤ひずみの分布形状に類似することを示した。さらに、地盤応答解析を非線形領域でも対応できるように改良し、高レベルの地震動においても地盤ひずみとPGV gradientの空間的分布特性は類似していることを示した。
さらに、解析的な研究と並行して、微動記録などからPGV gradientによって地盤ひずみの特徴を捉えられないか試行的に観測を行い、観測においても事前に地盤ひずみが大きくなる場所を評価することができた。
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