複数回大地震動を経験する高層建築物下の鋼管杭基礎の残存保有性能評価法の確立

多次大地震高层建筑下钢管桩基础剩余性能评价方法的建立

• 批准号: 18J20751
• 负责人: 的場 萌子
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J20751/
• 关键词: 鋼管杭; 高層建築物; 複数回巨大地震; 動座屈崩壊現象; 累積損傷度評価; 終局メカニズム; 杭頭局所変形; 遠心載荷実験; 液状化地盤

本研究は，液状化地盤における高層建築物下の鋼管杭基礎を対象として，複数回地震動を受ける杭の累積損傷度評価法を確立し，疲労破壊時の損傷度指標を提示することを目的としている。1，2年目では，塔状比の大きい上部構造物下の鋼管杭を対象とした遠心載荷実験により，鋼管杭の地盤液状化時における終局メカニズムを明らかにするとともに，複数回地震動を経験し終局状態となる鋼管杭を対象とした遠心載荷実験，およびシェル要素で構築した鋼管杭モデルの有限要素解析の各データを踏まえて，液状化地盤において終局状態となる鋼管杭の保有性能評価法を提案した。当該年度では，杭終局時までの杭－地盤の相互作用の変化や杭の局部座屈の発生メカニズムを高精度に把握するため，竹中技術研究所の大型せん断土槽を用いて，上部構造物・鋼管杭基礎－飽和地盤系の遠心載荷実験を行った。前年度まで一質点系モデルを用いたが，本年度はより現実的に13階建て・地下無しの1スパンの板状マンションを想定した上部構造物モデル下での鋼管杭の終局挙動を再現し，液状化地盤における鋼管杭の保有性能を把握した。鋼管内外で計測した歪応答の分析により，終局時までに杭頭で局所変形を生じる場合での，鋼管杭の終局メカニズムの形成過程を詳細に示した。具体的には，液状化後に上部構造物の慣性力により杭は非弾性化を生じ，基礎部水平変位が増大するとともに，杭のP-Δ効果による付加せん断力が増加することで，杭の非弾性化が進展し，杭が終局状態となることを明らかにした。本研究の実験条件では，液状化発生後に杭頭及び下端部で塑性ヒンジを生じ，全体崩壊型のメカニズムを形成した後，杭頭部の局所変形が増大して終局状態に至ることを示した。さらに，前年度までに確立した知見に基づき，液状化地盤における鋼管杭の終局時における保有性能を評価した。以上より，当該年度においても期待通りの成果を上げたものとする。

This study aims to establish a cumulative damage assessment method for steel pipe foundations under liquidized ground, and to provide an indication of damage index during fatigue failure. 1, 2 years ago, the steel pipe under the structure of the tower was subjected to the image of the steel pipe under the structure of the tower, and the steel pipe under the structure of the tower was subjected to the finite element analysis of the steel pipe under the structure of the tower. A method for evaluating the retention performance of steel pipes in the final state of liquidized soil is proposed. When the year ended, the transformation of Hangzhou-site interaction and the development of local buckling were controlled with high precision, and the application of large-scale earth trench in Takenaka Technical Research Institute was carried out, and the telecentric load of superstructure, steel pipe foundation and saturated site system was carried out. In the previous year, a particle system was used. In the current year, the 13-stage construction was completed. The plate structure of the underground structure was determined. The final movement of the steel pipe under the liquid structure was restored. The retention performance of the steel pipe was grasped. The analysis of the internal and external measurement of the steel pipe shows in detail the formation process of the final state of the steel pipe. Specifically, after liquidization, the imaginary force of the upper structure increases, the horizontal position of the foundation increases, the P-Δ effect increases, and the breaking force increases. In this study, the plastic deformation of the head and the lower end of the head increased after the formation of the liquid, and the shape of the head increased until the final state. Today, the previous year, the establishment of knowledge base, liquid site, the end of the steel pipe, the retention of performance evaluation As mentioned above, we look forward to seeing more results in this year.

项目成果

高層建築物下の鋼管杭の液状化地盤における損傷時せん断力

液化地层高层建筑下钢管桩破坏剪力

• 发表时间: 2019
• 期刊: 鋼構造年次論文報告集
• 作者: Fuyuki Asano;Tomoyuki Fujiyama;Chika Miyoshi;Miyo Kakizaki;Noriko Hotta-Hirashima;Aya Ikkyu;Satomi Kanno;Seiya Mizuno;Fumihiro Sugiyama;Satoru Takahashi;Hiromasa Funato;Masashi Yanagisawa;木村祥裕，的場萌子，田村修次;的場萌子，木村祥裕，田村修次;的場萌子，後藤大輝，木村祥裕;古川秀，的場萌子，木村祥裕;的場萌子，木村祥裕
• 通讯作者: 的場萌子，木村祥裕

上部構造物・コンクリート充填鋼管杭基礎－液状化地盤系の遠心載荷実験 その1 CFT杭基礎の地震応答性状

上部结构/钢管混凝土桩基液化地基体系离心加载试验第1部分CFT桩基地震响应特性

• 发表时间: 2020
• 作者: Fuyuki Asano;Tomoyuki Fujiyama;Chika Miyoshi;Miyo Kakizaki;Noriko Hotta-Hirashima;Aya Ikkyu;Satomi Kanno;Seiya Mizuno;Fumihiro Sugiyama;Satoru Takahashi;Hiromasa Funato;Masashi Yanagisawa;木村祥裕，的場萌子，田村修次;的場萌子，木村祥裕，田村修次;的場萌子，後藤大輝，木村祥裕;古川秀，的場萌子，木村祥裕;的場萌子，木村祥裕;齋藤智哉，佐藤睦月，的場萌子;的場萌子，木村祥裕;的場萌子;的場萌子;的場萌子;的場萌子;古川秀;後藤大輝;古川秀;後藤大輝
• 通讯作者: 後藤大輝

上部構造物・コンクリート充填鋼管杭基礎－液状化地盤系の遠心載荷実験 その2 CFT杭の終局耐力評価

上部结构/钢管混凝土桩基础液化地基体系离心加载试验第2部分CFT桩极限强度评价

• 发表时间: 2020
• 作者: Fuyuki Asano;Tomoyuki Fujiyama;Chika Miyoshi;Miyo Kakizaki;Noriko Hotta-Hirashima;Aya Ikkyu;Satomi Kanno;Seiya Mizuno;Fumihiro Sugiyama;Satoru Takahashi;Hiromasa Funato;Masashi Yanagisawa;木村祥裕，的場萌子，田村修次;的場萌子，木村祥裕，田村修次;的場萌子，後藤大輝，木村祥裕;古川秀，的場萌子，木村祥裕;的場萌子，木村祥裕;齋藤智哉，佐藤睦月，的場萌子;的場萌子，木村祥裕;的場萌子;的場萌子;的場萌子;的場萌子
• 通讯作者: 的場萌子

上部非液状化地盤による回転拘束を受ける鋼管杭の液状化地盤における終局耐力の検討

上部非液化地基旋转约束下液化地基钢管桩极限强度检验

• 发表时间: 2020
• 作者: Fuyuki Asano;Tomoyuki Fujiyama;Chika Miyoshi;Miyo Kakizaki;Noriko Hotta-Hirashima;Aya Ikkyu;Satomi Kanno;Seiya Mizuno;Fumihiro Sugiyama;Satoru Takahashi;Hiromasa Funato;Masashi Yanagisawa;木村祥裕，的場萌子，田村修次;的場萌子，木村祥裕，田村修次;的場萌子，後藤大輝，木村祥裕;古川秀，的場萌子，木村祥裕;的場萌子，木村祥裕;齋藤智哉，佐藤睦月，的場萌子;的場萌子，木村祥裕;的場萌子;的場萌子;的場萌子;的場萌子;古川秀
• 通讯作者: 古川秀

繰返し塑性振幅を受けて動座屈崩壊する鋼管杭・上部構造物－液状化地盤系の遠心載荷実験 その1 鋼管杭の応答性状と終局耐力評価

反复塑性振幅导致钢管桩及上部结构动力屈曲倒塌液化地面体系离心加载试验第1部分钢管桩响应特性及极限强度评价

• 发表时间: 2018
• 作者: Fuyuki Asano;Tomoyuki Fujiyama;Chika Miyoshi;Miyo Kakizaki;Noriko Hotta-Hirashima;Aya Ikkyu;Satomi Kanno;Seiya Mizuno;Fumihiro Sugiyama;Satoru Takahashi;Hiromasa Funato;Masashi Yanagisawa;木村祥裕，的場萌子，田村修次;的場萌子，木村祥裕，田村修次;的場萌子，後藤大輝，木村祥裕;古川秀，的場萌子，木村祥裕;的場萌子，木村祥裕;齋藤智哉，佐藤睦月，的場萌子;的場萌子，木村祥裕;的場萌子;的場萌子;的場萌子;的場萌子;古川秀;後藤大輝;古川秀;後藤大輝;古川秀;的場萌子;的場萌子;的場萌子;Moeko Matoba;齋藤智哉;齋藤智哉;齋藤智哉;的場萌子;木村祥裕
• 通讯作者: 木村祥裕