コンクリート系杭先端部の最適形状に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

コンクリート系杭先端部とは、拡底場所打ち杭の先端部、既製コンクリート杭の先端に構築される根固め部のことを示す。一般に,杭先端に荷重がかかるとき,杭体は破壊せず,地盤が破壊し先端支持力が決定すると考えられている。しかし,研究代表者は,杭の先端形状によっては,地盤が破壊する前に杭体に損傷が生じることを解析によって示し,この損傷を防止する形状を例示してきが,最適な形状を示したものではなかった。本研究は,杭先端部に鉛直荷重が生じたとき,杭体の損傷を防止するための最適形状の導出を遺伝的アルゴリズム(GA)によって行うことを目的としている。本研究の目的を問題A,問題Bとして表す。問題A:解析地盤の力学的性質を決定するパラメータ、杭先端部の材料強度が与えられている。鉛直載荷シミュレーション結果において、杭先端部の破壊に対する安全率が最大となる杭先端部形状を求めよ。問題B:問題Aの解を基準とし、地盤から杭先端部へ作用する力の変動が及ぼす杭先端部の耐力比への影響を考慮し、杭先端部の破壊に対する安全率が最大となる杭先端部形状を求めよ。初年度は,杭先端部の形状設計に関する情報収集および,問題AのGAアルゴリズムの考案とプログラムの基本部分の開発を行った。本年度の成果は,下記の通りである。(1) 問題Aの解を得るためのプログラム開発(Program-A)の完成(2) Program-Aによって,杭先端部の最適形状を求めた。(3) 問題BをとくためのGAアルゴリズムの提案とプログラムの改良(Program-B)(4) Program-Bによって,地盤条件を数例設定し,杭先端部の最適形状を求めた。