基礎の限界状態設計法のためのPILED-RAFTの沈下計算法

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PILED-RAFTとは,直接基礎に沈下低減用の杭を併用した建物基礎である.軟弱地盤地帯では非常に合理的な工法であることが,著者等による理論解析で明らかになっているが,我が国での実施例は極めて少ない.その理由の一つとして,建物の沈下分布をできるだけ正確かつ簡便に予測する手法が見あたらないことがあげられる.本研究の目的は,PILED-RAFTの沈下予測の為の簡易算法を開発することである.開発に当たっては,三次元有限要素法解析で得られた重要な知見を盛り込むが,できるだけ簡単化を図った.即ち,(1)上部構造は等価な基礎版に置換する,(2)杭は剛体で杭間地盤のせん断剛性のみを考慮する,(3)地盤の圧縮は杭先端以深で生ずる等の仮定である.したがって,上部構造/杭/地盤の一体解析は,建物を構成する基礎(杭)の数だけの剛性方程式で表現できる.上記の仮定を設けた解析プログラム(パソコン利用)を作成し,杭本数,地盤のヤング係数,杭間隔,杭長,基礎版と地盤の剛性比,地盤層厚等を種々変化させたモデル計算を実施した.さらに,別途計算した三次元有限要素法解析結果と比較検討した.その結果,PiILED-RAFT形式に多く見られる杭間隔が広く,杭先端以深の軟弱層が厚い場合には,本研究で開発した手法は沈下分布の簡便な予測法として適用可能であることを明らかにした.なお,結果の図化処理については,今後検討する予定である.