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構造物-地盤-流体系の動的相互作用に着目した防波堤構造物の地震時変状機構の解明

重点关注结构-地面-流体系统动力相互作用阐明防波堤结构地震变形机制

基本信息

批准号：
11750447
负责人：
北勝利
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

1995年兵庫県南部地震では、神戸港の混成式防波堤において最大2.6mに至る大きな沈下が発生した。本研究では、既往の現地水中音響学的調査や要素試験結果の再検討、および直下地盤内の初期応力解析より、防波堤の地震時沈下にかかわる主メカニズムとして,(1)直下地盤の非排水繰り返し揺れ込み変形、および、(2)マウンド粗粒材の基礎地盤内への埋没、に着目し、遠心力場震動実験によりこれらの発現過程および影響水準を調査した。その結果得られた知見をまとめると次のようである。(1)過剰間隙圧応答より防波堤中央直下地盤浅部では振動載荷中過剰間隙圧が負となるのに対し,下部では振動初期より急激な間隙圧上昇が計測された(ただし、いずれの深度でも液状化には至らない)。地盤およびマウンド内で計測した加速度記録より、地盤下部に比べ地盤上部では地盤剛性が保持されていると考えられる。また高速度CCDカメラ画像より、地盤ひずみは振動載荷中に発達し,地盤上層に比べ中層もしくは下層の方が大きく変形(鉛直方向に圧縮、水平方向に伸張)した。自重応力解析より直下地盤浅部において大きな初期せん断応力が作用する。一方、異方圧密状態からの非排水繰り返しねじりせん断試験結果によると、応力経路が変相線に到達後、軸ひずみ(初期の最大主応力方向である鉛直方向に圧縮、水平方向に伸張)が大きく発達するが、初期せん断応力比が大きい場合に変相時の残留有効拘束圧が小さく軸ひずみの進展も顕著となり、前述の地盤変形分布性状と合致する。(2)マウンド材と基礎地盤材料の粒径コントラストが大きい場合、マウンド巨粒材の基礎地盤中への埋没(物質移動)が生じる。本実験では埋没による沈下寄与分は巨粒材直径程度となった。

1995 Hyogo Prefecture Southern Earthquake, Kobe Port hybrid breakwater, maximum 2.6 m, to the sinking of the large number of people. This study is a review of the results of previous in-situ acoustic investigations and element tests, analysis of initial seismic forces in the underlying site, seismic subsidence of breakwaters,(1) non-drainage of the underlying site,(2) burial of coarse grained materials in the underlying site, and (3) seismic subsidence of breakwaters. Investigation on the occurrence process and influence level of far-field vibration The result is that (1)The clearance pressure is measured at the center of the breakwater and directly below the ground. The clearance pressure is negative in the vibration load. The clearance pressure rises rapidly in the initial stage of vibration at the lower part. The acceleration recorded in the lower part of the site is higher than that in the upper part of the site, and the rigidity of the site is maintained. High speed CCD images, ground and interior vibration loads are developed in the middle, and the upper layer of the ground is larger than the middle layer and the lower layer (vertical compression, horizontal extension). Analysis of self-weight force in the shallow part of the vertical ground One side, the other side pressure state, the non-drainage, the return, the break test result, the force circuit, the phase line, the arrival, the axis (Initial maximum principal force direction: vertical compression, horizontal extension) Large initial stress ratio: large initial stress ratio: small initial stress ratio: large initial stress ratio: small initial stress ratio: large initial stress ratio: small initial stress ratio: large initial stress ratio: large initial stress ratio: small initial stress ratio: large initial stress ratio: small initial stress ratio: small initial (2)The particle size distribution of the base material and the base material is large, and the particle size distribution of the base material is large (material movement). The diameter of this material is not large.