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2011年3月の東日本大震災では，盛土内に設置されたヒンジ式プレキャストアーチカルバートにおいて甚大な被害が発生した．地震により被災したカルバートは，坑口部の土被りが小さい，坑口部の抑え盛土の量が左右で大きく異なるなどの特徴があった．そこで本研究では，ヒンジ式プレキャストアーチカルバートの被災メカニズムの解明を目的に遠心模型実験と数値解析による検討を実施した．
実務においては，上部道路とカルバートが平面交差角を有する構造をとり，カルバートに不均一な上載荷重が作用する構造となることが多い．そこで遠心模型実験では，道路盛土とカルバートの設置角に対して種々の交差角度を設定し，ヒンジ式プレキャストアーチカルバートに偏土圧を作用させた条件で，縦断方向の地震時挙動を確認した．その結果，壁面の分割構造，斜角構造を考慮して縦断方向の地震時挙動を検討することで，補強土壁の変状など被災の一部を再現可能であることを確認した．
数値解析では，カルバート間の目地の開きを考慮するため，カルバート間に非線形Spring要素を配した3次元弾塑性有限要素解析を実施した．その結果，本研究で用いた数値解析手法により，カルバートの連結状態およびカルバート間の目地の開きを表現可能であることを確認した．さらに，前年度に実施した遠心模型実験で得られた結果と同様，盛土高さが大きくカルバートの土被りが大きい場合には，カルバートの拘束効果が大きくなることで，カルバートの挙動が安定することを確認した．
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