2003 Fiscal Year Annual Research Report

激震時の地盤と建物の動的相互作用を考慮した杭基礎の終局耐力と変形性能の評価

Research Project

Project/Area Number	14350297
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	時松孝次東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50134846)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	浅香美治清水建設株式会社, 技術研究所, 研究員木村祥裕東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (60280997)
Keywords	地震 / 杭 / 相互作用 / 液状化 / 振動台実験 / 地盤反力 / 基礎 / 地盤変位
Research Abstract	本研究では、地盤と構造物との非線形動的相互作用を考慮して、杭基礎の終局耐力と変形性能を評価することを目的としている。そこで、防災科学技術研究所の大型振動台実験により、非液状化および液状化地盤における地盤と構造物との非線形動的相互作用を把握するとともに、杭および地盤内に密に配置した、歪みゲージ、加速度計、間隙水圧計から、杭の水平地盤反力発生メカニズムを明らかにし、これらの結果に基づいて、杭応力評価の可能性について検討したものである。得られた結論は以下の通りである。 (1)液状化後の地盤で杭の水平地盤反力が生じるのは、杭と地盤の相対変形により、引っ張り領域となった側の地盤で間隙水圧が減少し、土圧が低下するためである。以上の傾向は、非液状化地盤で、杭と地盤の相対変形により、圧縮領域となった側の地盤で土圧が上昇する傾向とメカニズムが異なる。液状化後の水平地盤反力に影響を与える間隙水圧変化は地盤密度,相対変位,入力レベルに依存する.これらの影響を考慮した地盤反力変位関係モデルは,実験における地盤反力変位関係を概ね捉えることができる。 (2)構造物固有周期が地盤の固有周期より短い場合は地盤変位と慣性力が同位相のため、両者が同時に大きくなるときに、杭頭モーメントの最大値が発生しやすいのに対し、構造物固有周期が地盤の固有周期より長い場合は、両者が同位相でないため、地盤変位と慣性力の両方が同時に大きくない条件で、杭頭モーメントの最大値が発生する傾向がある。 (3)基礎根入れ部に働く地震時土圧、杭の水平地盤反力モデルを組み込んだ応答変位法は、地盤固有周期が構造物固有周期より長い場合は地盤変位と構造物慣性力を同時に作用させることで、短い場合は一方ずつ作用させて求めた応力を二乗和平方根で重ね合わせることで実験から得られた曲げモーメント、せん断力、軸力変動を良く再現している。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Kohji Tokimatsu: "EFFECTS OF INERTIAL AND KINEMATIC FORCES ON PILE STRESSES IN LARGE SHAKINGTABLE TESTS"13^<th> World Conference on Earthquake Engineering. (発表予定). (2004)
[Publications] Kohji Tokimatsu: "Influence of Inertial and Kinematic Components on Pile Response during Earthquakes"11^<th> International Conference on Soil Dynamics & Earthquake Engineering. Vol.1. 768-775 (2004)
[Publications] Hiroko Suzuki: "Effects of Pore Water Pressure Response around Pile on p-y Relation during Liquefaction"11^<th> International Conference on Soil Dynamics & Earthquake Engineering. Vol.2. 567-572 (2004)
[Publications] Kohji Tokimatsu: "Behavior and Design of Pile Foundations Subjected to Earthquakes"12^<th> Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. 32 (2003)
[Publications] 高澤昌義: "大型振動台実験から推定した地盤-杭-構造物系相互作用が杭の軸力変動に与える影響"第39回地盤工学研究会. (発表予定). (2004)
[Publications] 時松孝次: "大型せん断土槽を用いた液状化実験における基礎根入れ部に加わる土圧合力の評価"日本建築学会構造系論文集. No.570. 101-106 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

激震時の地盤と建物の動的相互作用を考慮した杭基礎の終局耐力と変形性能の評価

Principal Investigator

時松 孝次 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50134846)

Research Products

[Publications] Kohji Tokimatsu: "EFFECTS OF INERTIAL AND KINEMATIC FORCES ON PILE STRESSES IN LARGE SHAKINGTABLE TESTS"13^<th> World Conference on Earthquake Engineering. (発表予定). (2004)

[Publications] Kohji Tokimatsu: "Influence of Inertial and Kinematic Components on Pile Response during Earthquakes"11^<th> International Conference on Soil Dynamics & Earthquake Engineering. Vol.1. 768-775 (2004)

[Publications] Hiroko Suzuki: "Effects of Pore Water Pressure Response around Pile on p-y Relation during Liquefaction"11^<th> International Conference on Soil Dynamics & Earthquake Engineering. Vol.2. 567-572 (2004)

[Publications] Kohji Tokimatsu: "Behavior and Design of Pile Foundations Subjected to Earthquakes"12^<th> Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. 32 (2003)

[Publications] 高澤 昌義: "大型振動台実験から推定した地盤-杭-構造物系相互作用が杭の軸力変動に与える影響"第39回地盤工学研究会. (発表予定). (2004)

[Publications] 時松孝次: "大型せん断土槽を用いた液状化実験における基礎根入れ部に加わる土圧合力の評価"日本建築学会構造系論文集. No.570. 101-106 (2003)

時松孝次東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50134846)

[Publications] 高澤昌義: "大型振動台実験から推定した地盤-杭-構造物系相互作用が杭の軸力変動に与える影響"第39回地盤工学研究会. (発表予定). (2004)