強震時に地盤の液状化・側方流動の影響を受ける構造物基礎の終局耐力・変形性能の評価

强震时地面液化和侧流影响的结构基础极限强度和变形性能评价

基本信息

批准号：
11115208
负责人：
時松孝次
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、強震時における液状化・側方流動が構造物基礎(特に杭基礎)に与える影響を明らかにし、構造物基礎の耐力と変形性能の評価法および補強対策法の開発・確立を目的とし、現地調査、水平振動試験、数値解析に基づいて種々の検討を行ったものであり、以下の結論を得た。(1)液状化・側方流動地盤の動的変位および残留変位とその空間分布の予測法を提案し、実事例と比較検証することで、その有効性を確認した。(2)被害・無被害例の逆解析および水平振動実験結果に基づいて、液状化層・側方流動層及びその上部に位置する非液状化層の地盤反力係数・土圧を評価することで、これらの地盤反力と変位の関係を評価した。(3)兵庫県南部地震の杭基礎事例調査に基づいて、液状化・側方流動が基礎の耐力と変形性能に与える影響を把握するとともに、これらの影響が適切に評価できる、2次元有限要素法、応答変位法を開発し、その有効性を示した。(4)兵庫県南部地震時に被害を受けた杭基礎構造物に対し、種々の液状化被害対策工を想定した有効応力解析から、靱性のある杭を用いること、建物周囲を地中連続壁で囲むこと、あるいは地盤改良が杭被害軽減に対して有効であることを確認した。しかし、地中連続壁を用いた場合、地中連続壁支持地盤付近で杭応力が増大する可能性があること、また連壁の支持深度を深くするほど、建物への入力地震動が増大し、上部構造物の応答が大きくなる可能性のあることを示した。以上をまとめて、液状化側方流動を考慮した基礎の耐震設計法の可能性を示した。

本研究的目的是明确强震时液化和侧流对结构基础（特别是桩基础）的影响，开发和建立结构基础强度和变形性能评价方法以及加固措施。基于现场调查、水平振动试验和数值分析进行了各种研究，得出了以下结论。 (1)提出了液化/侧流地基动态位移、残余位移及其空间分布的预测方法，并通过与实际案例的对比验证，验证了其有效性。 (2)根据损伤和未损伤情况反分析以及水平振动试验结果，评估液化层、侧向流化层及其上方非液化层的地面反力系数和土压力。评估了这些地面反作用力和位移之间的关系。 (3)以兵库县南部地震桩基为例，了解液化和侧流对地基强度和变形性能的影响，并利用二维有限元对这些影响进行适当评估。开发了响应位移方法并证明了其有效性。 (4) 对于在兵库县南部地震中受损的桩基结构，通过假设各种液化损坏对策的有效应力分析，建议使用坚韧的桩并在建筑物周围使用地下连续墙，以封闭桩。或地基改良可有效减少桩害。然而，当使用连续墙时，连续墙支撑地面附近的桩应力可能会增加，并且连续墙支撑深度越深，输入到建筑物的地震运动越大，上部结构的响应也越大。可能会变大。通过总结以上内容，我们论证了考虑液化侧流的地基抗震设计方法的可能性。