不整形地盤中に埋設された複雑な形状の近接構造物間の動的相互作用の簡便な評価手法

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不整形地盤中に埋設された複雑な形状の近接構造物間の動的相互作用を評価するにあたって,田村らによって不整形地盤の地震応答解析のために開発された疑似三次元地盤モデル(ウインクラ-モデル上の二次元平面)を適用し検討を加えた。構造物としては円筒あるいは角柱状の剛体基礎構造物を仮定し,まずそれらが単体で表層地盤中に埋め込まれていてロッキングする場合の地盤の複素剛性について検討した。その結果,表層地盤の1次の固有振動モードの影響が支配的であり,また表層が軟弱である場合には地表面での応力解放の影響を考慮した平面応力状態を仮定することが妥当であることが,厳密解との比較や可視化実験結果からわかった。また一方で,小堀・日下部らによる研究結果から近接基礎構造物の動的相互作用は,表層地盤の1次の固有振動数近傍でもっとも顕著に現れることが明らかにされている。そこで,前述の仮定を基礎構造物が近接している場合に対しても適用し,動的相互作用解析を行った。その結果,円形断面,矩形断面基礎ともに厳密解に近い結果が得られ,本解析手法の妥当性が認められた。このような近接基礎構造物間の相互作用には,基礎構造物のサイズ,表層地盤の深さ,構造物間距離による影響が大きい。したがって,それらについてパラメトリックスタディーを行ったところ,構造物間距離が構造物断面サイズの4倍以上になると隣接構造物の影響をさほど受けないことがわかった。また構造物サイズと構造物間距離を一定にした場合には,構造物が細長いほど隣接構造物の影響を受けることもわかった。