組合せ繰返し荷重を受ける大水深防波堤の支持力評価に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

大水深位置に建設される防波堤に見られるような,繰返し組合せ荷重を受ける捨石マウンド-ケ-ソン構造物系の支持力特性をマクロに捉える手法として,本研究では3次元荷重空間内の支持力曲面を導入し,その曲面を評価する手法について検討を加えた。従来,組合せ荷重を受ける浅い基礎の支持力問題については,実験的検討によるところが大きく,塑性論に基づく極限解析を応用した検討はあまりなされていない。そこで飽和粘土地盤のようにトレスカ材料として取り扱える地盤を対象に,傾斜荷重,偏心荷重が作用するときの支持力特性を上界法や下界法から評価し,組合せ荷重に対する支持力特性を推定し,支持力曲面の具体的表現を得た。これは,従来の実験的な支持力曲面の評価式に対してある一定の物理的な意味付けを与えるものである。また基礎の変形特性を評価する方法としてシェイクダウン解析の応用を試みている。具体的には弾性床上の繰返し偏心荷重を受ける剛な帯基礎を対象に,メランの定理に基づく下界的な方法により,繰返し支持力特性を評価し,ポンターの提案したエネルギー的な方法によりその変形の上限値を評価するものである。この方法は,防波堤天端の最大沈下量の評価などに応用が可能である。遠心力場模型実験については,既存のケ-ソン載荷装置を用いた基礎的なパフォーマンスの確認を行ったが,遠心力載荷装置自身の問題点として,載荷に用いる空気圧を外部からスインギングプラットフォームに供給するため使用しているロータリージョイントの摩擦が大きいため,空気圧の供給機構を含めた改良を現在検討中である。今後,実問題への適用にあたっては,流体相の存在による局所浸透流や揺動浸食の問題を実験的に可視化し,そのメカニズムを定量的に表現する必要がある。