限界状態設計法による性能規定型地盤構造物設計コードに関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555138
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 本城 勇介 岐阜大学, 工学部, 教授 (10251852)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 誠 清水建設(株), 和泉研究室, 部長(研究職) ; 桑原 文夫 日本工業大学, 工学部, 教授 (60101200) ; 日下部 治 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40092548) ; 谷 和夫 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (50313466) ; 菊池 喜昭 (独)港湾空港技術研究所, 土質部, 室長
• Keywords: 限界状態設計法 / 杭基礎の設計 / 性能設計 / 信頼性解析 / 包括設計コード / 部分係数による設計 / 浅い基礎の設計 / 抗土圧構造物の設計

Research Abstract

本研究は、先に本グループが行った研究(基盤研究B(1)、H.10-11年度、課題番号10555163)を基に、現在(社)地盤工学会で行なわれる「基礎構造物設計指針」(呼称「地盤コード21」)の作成の課程で解決を迫られる次のような問題点の解決を研究の目的としている。
1.「基礎構造物設計指針」(呼称「地盤コード21」)の本文の確定。
2.限界状態設計法における地盤構造物に適した部分係数決定方法の確立。
3.「基礎構造物設計指針」の付録に添付される、日本の浅い基礎、杭基礎、柱状体基礎、抗土圧構造物の代表的な設計法(複数掲載も可)の提案。
4.「地盤コード21」が提唱している、包括設計コードの、他の構造物への拡張。
これらの課題は、平成15年度中に発行を予定している「基礎構造物設計指針」に、すべて盛り込まれる予定であるが、その概要を以下に述べる。
1については、この研究グループの過去5年間に行ってきた研究の成果である、包括設計コードという概念に基づいた設計指針本文の作成を行っている。そこでは、性能設計の概念に基づき、構造物の要求性能を目的・機能規定・要求性能の3段階で、透明で説明性の高い表示方法を提案している。さらに要求性能を、限界状態、作用の程度と頻度・組み合わせ、重要度の3つのパラメータで表示される、性能マトリックスを用いることとしている。さらに、照査の方法として、アプローチAとBを提案している。前者は、完全な性能設計アプローチで、設計者は要求された性能を満足することを証明できれば、どのような設計法を用いてもかまわない。一方後者は、下位の設計コードを用いた照査を行うことを前提とする場合で、この場合当包括設計コードは、コード作成者のためのコードとしての働きが期待されている。ここの構造物の照査では、照査の項目のチェックリストとして機能することが、求められている。
以上のような本設計コードの基本概念は、既に多くの注目を集めており、平成13-14年度に、国土交通省より「包括設計コード作成調査」というプロジェクトを土木学会が受注する契機となった。このプロジェクトは委員長日下部治、幹事長本城勇介という体制で行われ、本研究の研究成果が、大幅に認められた形となった。
2については、今研究期間の最重要課題の一つであり、いくつかの論文として成果がまとめられている。そのおうよその結論は、FORM(1次近似信頼性解析法)と設計値法の組み合わせでは、十分なキャリブレーションは困難ではないかというものである。新たな手法(モンテカルロシュミレーション)などの利用が重要であるとして、今後も研究を継続する。
3については、平成14年度の主要研究課題で、すでに各構造物の具体的設計法が基礎構造物設計指針の付録として執筆されている。これらは、本文との関係を明記して掲載する。

Research Products

• [Publications] Honjo, Y., M.Suzuki, M.Shirato, J.Fukui: "Determination of partial factors for a vertically loaded pile based on a reliability analysis"Soils and Foundations. Vol.42, No.5. 91-110 (2002)
• [Publications] Honjo, Y., S.Amatya, M.Suzuki, M.Shirato: "Determination of partial factors for a vertically loaded pile for a seismic loading condition based on a reliability theory"JCSS Workshop on Reliability Based Code Calibration Zurich. CD and HP. 12 (2002)
• [Publications] Honjo, Y., M.Suzuki, M.Shirato, J.Fukui: "Determination of partial factors for a vertically loaded pile based on sound reliability analysis"Foundation design codes and soil investigation in view of international harmonization and performance based design. Proc.IWS, Kamakura. 297-304 (2002)
• [Publications] Honjo, Y., O.Kusakabe: "A keynote lecture 'Proposal of a comprehensive foundation design code : Geo-code 21 ver.2'"Foundation design codes and soil investigation in view of international harmonization and performance based design. Proc.IWS, Kamakura. 95-103 (2002)
• [Publications] 本城勇介: "地盤構造物の性能設計"土と基礎. Vol.50, No.1. 1-3 (2002)
• [Publications] Suzuki, M., S.Tsujioka, Y.Kikuchi, S.Yamamoto: "A study on the design code using partial factors for anchored sheet pile waals"Foundation design codes and soil investigation in view of international harmonization and performance based design. Proc.IWS, Kamakura. 305-312 (2002)
• [Publications] Honjo, Y., O.Kusakabe, K.Matsui, M.Kouda, G.Pokharel (editors): "Foundation design codes and soil investigation in view of international harmonization and performance based design (Proc. IWS Kamakura)"A.A. Bolkema Publishers. 459 (2002)