地震動の動揺成分が構造物の破壊に及ぼす影響

本研究により本年度は以下の成果を得た。1.昨年に引き続き動揺地震動特性解明のため、研究室所有の上下・水平2軸同時加振振動試験機による振動試験を行った。その結果、不整形地盤における地盤境界部で動揺地震動成分が励起されること、その発生の程度は水平方向地震動の大きさと入力される振動数に依存すること、不整形地盤の硬軟境界部の形状により動揺地震の発生の程度が変化することを明らかにした。また、振動数の違いにより発生する動揺地震動成分のモードも不整形地盤の硬軟境界部の形状により大きく異なることが明らかとなった。さらに、動揺地震動成分導出に用いる上下方向加速度成分は入力上下方向加速度成分の大きさに依存せず、水平方向加速度にその発生を起因することが明らかとなった。2.港湾におけるクレーン構造物のようなトップヘビーな構造物に動揺地震動が入力されると、構造物を支える地盤で傾斜が生じることから、頂部で大きな加速度や変位が生じ転倒モーメントが強く働くことに加えて、構造物下部においてもせん断力等の大きな負荷が生じるため、水平動だけでは転倒・損壊しないような入力でも、損壊・転倒を発生させることが明らかとなった。3.有限要素法による解析結果より、構造物頂部の加速度が同一になると仮定すると動揺地震動は水平地震動入力で受ける被害の3分の2の被害を与えることが明らかとなったことから、今後行われる耐震設計指針改訂に際し一つの知見を提供することができた。

本研究により本年度は以下の成果を得た。1.昨年に引き続き動揺地震動特性解明のため、研究室所有の上下・水平2軸同時加振振動試験機による振動試験を行った。その結果、不整形地盤における地盤境界部で動揺地震動成分が励起されること、その発生の程度は水平方向地震動の大きさと入力される振動数に依存すること、不整形地盤の硬軟境界部の形状により動揺地震の発生の程度が変化することを明らかにした。また、振動数の違いにより発生する動揺地震動成分のモードも不整形地盤の硬軟境界部の形状により大きく異なることが明らかとなった。さらに、動揺地震動成分導出に用いる上下方向加速度成分は入力上下方向加速度成分の大きさに依存せず、水平方向加速度にその発生を起因することが明らかとなった。2.港湾におけるクレーン構造物のようなトップヘビーな構造物に動揺地震動が入力されると、構造物を支える地盤で傾斜が生じることから、頂部で大きな加速度や変位が生じ転倒モーメントが強く働くことに加えて、構造物下部においてもせん断力等の大きな負荷が生じるため、水平動だけでは転倒・損壊しないような入力でも、損壊・転倒を発生させることが明らかとなった。3.有限要素法による解析結果より、構造物頂部の加速度が同一になると仮定すると動揺地震動は水平地震動入力で受ける被害の3分の2の被害を与えることが明らかとなったことから、今後行われる耐震設計指針改訂に際し一つの知見を提供することができた。