先端支持杭とパイルドラフト基礎融合に関する研究

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本研究は,支持杭とラフトからなる非接合パイルドラフト基礎の成立性の検証が目的である。平成19年度は,以下の項目を実施した。また,本研究により得られた成果を学会発表・投稿した。[A]遠心模型実験および1g場の模型実験 まず,平成18年度に行ったラフト+1本杭による静的鉛直加力実験結果の分析を行った。その結果,ラフトからの荷重は,ラフトー杭間の地盤の圧縮力のみならず,杭頭周辺地盤からの摩擦力としても伝達されることが分かった。また,ラフトー杭間の地盤のみでは杭への荷重伝達効率が低いことも分かった。これを受けて,同様の試験体による1g場での実験を行った。この時,ラフトー杭間の地盤に金属製のリングを設置することにより,杭への荷重伝達が大幅に増加することを確認した。ついで,ラフト+4本杭からなる試験体による遠心実験により,水平荷重の伝達特性を検討した。この結果,非接合杭の存在によりラフトの水平剛性が減少することが分かった。[B]シミュレーション解析 模型実験結果のシミュレーション解析を行うため,弾塑性有限要素法による検討を行った。この時,地盤の構成則には主としてモール、クーロンの破壊基準を用いた。また,実験に用いた砂に関する詳細な三軸圧縮試験を行い,モデル化に際して必要となる地盤の強度パラメータを求めた。一連の解析により,ラフトの荷重-変位関係は概ね模擬できるものの,杭の軸力分布については検討の余地を残した。[C]成立性の検討 遠心模型実験と3次元数値解析の結果を受け,非接合パイルドラフト基礎の成立性に関する検討を行った。[A]の結果から,鉛直荷重伝達性能についてはある程度制御できるものの,水平荷重伝達性能については地震応答特性も含めて検討を継続する必要があることを確認した。