強震時における大型基礎の入力損失効果が構造物の損傷被害に及ぼす影響の解明と検証

强震时大型基础输入损失效应对结构破坏影响的阐明与验证

基本信息

批准号：
16760367
负责人：
齊藤正人
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

平成17年度は,平成16年度の検討結果を踏まえて,Kinematic相互作用である入力損失効果がInertial相互作用に及ぼす影響を把握することを目的としている。研究概要として,入力損失効果が橋梁・高架橋の動的応答に及ぼす影響程度の評価結果を以下に示す。対象構造物については兵庫県南部地震で実被害にあった橋梁基礎構造物を対象としている。昨年度実施した入力損失効果の定量的評価に対比して,更に互層地盤の影響や橋脚の根入れ部などの影響を考慮している。入力損失効果を含めた基礎入力動については,3次元有限要素法による基礎-地盤系モデルを使用して逐次動的解析と周波数応答解析を行い算定している。基盤入力地震動は,神戸ポートアイランドで観測された基盤地震動(G.L-83m)を仮定した。その結果,入力損失係数は低振動数領域においてはほぼ1を取り,高振動数領域において50%以上の入力低減効果が確認された。次に非線形性を有する構造物(慣性系)に及ぼす入力損失効果の影響を評価するために,上記有効入力地震動と,自由地盤の地表面で同手法により得られた地震動を,それぞれ1自由度系に置換した非線形モデルに入力してその応答特性の違いを評価した。本解析では,構造物の非線形特性として,最大点指向型のCloughモデルを履歴則として採用した。当該モデルはコンクリート構造物の非線形特性を模擬することが可能である。また,構造物の降伏前の固有振動数と降伏強度(降伏震度)をパラメータに,多くの非線形構造物について検討を行った。その結果,標準的な大型基礎構造物の固有振動数を0.3秒近傍,そしてその降伏震度を0.2と仮定すれば,入力損失効果を考慮した場合,考慮しない場合に対比して応答塑性率が1割程度低下することが判明した。つまり,入力損失効果によって構造物の被害が軽減された可能性のあることを示唆している。

2005年度，以2004年度的研究结果为基础，旨在了解运动相互作用的输入损失效应对惯性相互作用的影响。作为研究的总结，评估输入损耗效应对桥梁和高架桥动力响应影响程度的结果如下所示。目标结构是在兵库县南部地震中实际受损的桥梁基础结构。与去年进行的投入损失效应的定量评估相比，我们还考虑了交替层状地基和桥墩埋置的影响。使用基于三维有限元方法的地基-土体系统模型，通过顺序动力分析和频率响应分析来计算包括输入损失效应的地基输入运动。假设地基输入地震运动是在神户港岛观测到的地基地震运动（G.L-83m）。其结果是，低频区域的输入损失系数约为1，高频区域的输入损失系数超过50%。接下来，为了评估输入损失效应对具有非线性的结构（惯性系统）的影响，我们计算了上述有效输入地震运动以及在自由地面上通过相同方法获得的地震运动，每个地震运动为将系统输入到一个自由度的非线性模型中，并评估响应特性的差异。本次分析采用最大点导向Clough模型作为结构非线性特性的滞回定律。该模型能够模拟混凝土结构的非线性特性。此外，还使用结构在屈服前的固有频率和屈服强度（屈服地震系数）作为参数来研究许多非线性结构。结果发现，假设标准大型基础结构的固有频率约为0.3秒，其屈服地震烈度为0.2，则与不考虑输入损失效应时相比，考虑输入损失效应时的响应塑性模量为1。略有下降。这表明输入损耗效应可能减少了对结构的损坏。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Minimization of Fixed-Head Pile Bending at Optimal Pile Radius

最佳桩半径下固定头桩弯曲的最小化

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Proceedings of the 1st Greece-Japan Workshop(Athens), Seismic Design, Observation, Retrofit of Foundations Vol.1
影响因子：
0
作者：
H.Tatsuta;J.Yoshida;T.Sugiyama;Toshiki Oguchi;Toshiki Oguchi;Toshiki Oguchi;Saitoh M.
通讯作者：
Saitoh M.

Fixed-Head Pile Bending by Kinematic Interaction and Criteria for Its Minimization at Optimal Pile Radius