| 研究課題/領域番号 |
63850104
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
竹宮 宏和 岡山大学, 工学部, 教授 (10026156)
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| 研究分担者 |
角谷 務 日本道路公団, 東京第一建設局・松田工事事務所, 工事長
千葉 利晃 福山大学, 工学部, 助教授 (80061563)
原田 隆典 宮崎大学, 工学部, 助教授 (70136802)
小長井 一男 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (50126471)
佐藤 忠信 京都大学, 防災研究所, 助教授 (00027294)
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| キーワード | 動的相互作用 / 剛体埋込み基礎 / 群杭 / サブストラクチャ解析 / 地盤インピ-ダンス / 離散化手法 / 杭頭インピ-ダンス / グリ-ン関数 |
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| 研究概要 |
本研究では、地震時の地盤との相互作用における土木構造物の応答性状を把握して、その効果を耐震設計へ導入することを目的としている。そこで構造物の基礎構造形式として、剛体ケ-ソン基礎ならびに群杭基礎を対象とした。
剛体埋め込み基礎の周辺地盤との動的相互作用を評価する項目として地盤の3次元複素剛性(地盤インピ-ダンス)に注目した。解析手法には、サブストラクチャ法の概念から、掘さく部を有する地盤に対して境界要素法、有限要素法と境界要素法のハイブリッド法を適用した。ここでは、分布加振力を想定してのソ-ス法(間接境界要素法)を採っている。分布加振力に対するグリ-ン関数は、従来の点加振力によるグリ-ン関数に比べて特異性が低く、また数少ないソ-ス数で所定の精度の地盤インピ-ダンスの計算ができる。半無限層状地盤内のグリ-ン関数を評価するには、各層の層剛性マトリックスを評価しての直接剛性法を採用した。数値解析例においては、基礎の側方地盤の剛性を変化させ、半無限基盤と剛基盤としたときの地盤インピ-ダンスを比較している。
群杭基礎に関しては、杭ー地盤ー杭の動的相互作用を考慮しての杭頭インピ-ダンスに注目した。解析はサブストラクチャ法に基づいており、その接触体モデルから自然地盤に対する杭の節点位置での地盤インピ-ダンスを先ず求めている。この過程で、層状地盤を薄層要素化して離散的にグリ-ン関数を計算している。一方、杭は有限要素法から離散化している。地盤ー杭系の3次元連成挙動を扱うにおいて、両者のインタ-フェイス上の未知量を変位とする手法と地盤反力とする手法の2通りを採って、それらの結果を比較している。また解析の精度を検証するために単杭の実験結果とも比較している。群杭効果についても最後に言及している。
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