地盤変状が建物の震動被害に与える影響を解明するための実験方法

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25630229
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 山田 哲 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 准教授 (60230455)
• 研究分担者: 島田 侑子 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90586554)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 建築構造 / 地盤変状 / 模型実験 / 振動台実験 / 応答解析

研究概要

本研究の目的は、大地震時による沈下や地割れなどの地盤変状が、建物（基礎＋上部構造）の弾塑性応答・終局耐震性能に与える影響について、地盤と建物双方について非線形挙動や崩壊挙動を反映できる模型を用いた振動台実験方法を構築し、地震波入力による加振実験を実施して、地震時における建物敷地での地盤変状の有無と建物被害との関連を明らかにすることにある。併せて、地盤変状及び建物の塑性化や破壊を考慮したモデルを組み込んだ地盤・基礎・上部構造連成系の応答解析プログラムを作成し、振動台実験結果によるキャリブレーションを行ったうえで、地盤条件と建物の被害状況との関係について解析的検討を行う。
研究初年度の平成25年度においては、東日本大震災における建物被害と地盤被害の可関係について再検討を行うとともに、地盤・基礎構造・上部構造連成系の模型製作と、地盤・基礎構造・上部構造連成系の非線形応答解析を行うための解析プログラムの製作に着手した。具体的な地盤模型は、質量を模擬する部品を非線形挙動が表現できる弾塑性バネや粘性を表現できる小型のオイルダンパーを組み合わせることで構成する。構成要素の特性が地盤の挙動のモデル化に適切であるか、また沈下や、崩壊などの地盤変状で見られる現象をどのようにして再現するかがポイントであり、試行錯誤による検討を進めている。新しい試みによる研究の端緒であることから、目に見える成果が上がっているわけではないが、着実に研究を進めている。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

新規性のある実験方法の開発ならびに解析プログラムの作成は、試行錯誤の連続ではあるがそれなりに進んでおり、当初設定した目標に向けて着実に研究を進めている。

今後の研究の推進方策

当初の計画通り、実験方法の確立、解析による追跡にむけ、研究を進めていく。