地震時港湾施設と周辺地盤の挙動および耐震設計計算法に関する研究

兵庫県南部地震では,土木構造物が大きい被害を受けた。その中でも湾岸施設には液状化による被害が著しい。港湾施設については,今まで主要外力としては波力が検討され,地震時には動水圧を考慮するだけであった。地震防災の観点から地震時湾岸施設挙動と液状化の湾岸施設に対する影響をさらに究明する必要があり,港湾施設に対して構造工学的に合理的でかつ経済的な耐震設計計算法を確立べきである。本研究の実績は以下のようである。1.本研究では,過去地震における湾岸施設の被害状況を調査するとともに,さらに兵庫県南部地震については,湾岸施設の被害状況と地盤液状化との関係を調べ,湾岸施設の被害特性と問題点を把握した。2.2次元有効応力液状化解析プログラムを用いて,ウォーターフロント地区の地盤とウォーターフロント地区以外の地盤をそれぞれ解析し,両地盤の地震時挙動の違いを検討した。3.兵庫県南部地震では,液状化を発生した神戸市ポートアイランドなどの地盤で観測された地震動記録を解析することによって,地盤特性(特にマサ土)および地震動の速度・加速度・継続時間・周期・エネルギーなどと液状化発生の有無・液状化の発生程度との関連について定量的に明らかにした。4.2次元非線形動的解析プログラムを用いて,鉛直動に関するパラメトリック解析を行って,鉛直動が地盤の液状化と湾岸施設に与える影響を検討した。さらに神戸市ポートアイランドを解析対象として,地盤の永久変位から地盤のひずみを求めて,液状化による地盤の挙動と岸壁の変形の関係を定量的に分析した。

兵庫県南部地震では,土木構造物が大きい被害を受けた。その中でも湾岸施設には液状化による被害が著しい。港湾施設については,今まで主要外力としては波力が検討され,地震時には動水圧を考慮するだけであった。地震防災の観点から地震時湾岸施設挙動と液状化の湾岸施設に対する影響をさらに究明する必要があり,港湾施設に対して構造工学的に合理的でかつ経済的な耐震設計計算法を確立べきである。本研究の実績は以下のようである。1.本研究では,過去地震における湾岸施設の被害状況を調査するとともに,さらに兵庫県南部地震については,湾岸施設の被害状況と地盤液状化との関係を調べ,湾岸施設の被害特性と問題点を把握した。2.2次元有効応力液状化解析プログラムを用いて,ウォーターフロント地区の地盤とウォーターフロント地区以外の地盤をそれぞれ解析し,両地盤の地震時挙動の違いを検討した。3.兵庫県南部地震では,液状化を発生した神戸市ポートアイランドなどの地盤で観測された地震動記録を解析することによって,地盤特性(特にマサ土)および地震動の速度・加速度・継続時間・周期・エネルギーなどと液状化発生の有無・液状化の発生程度との関連について定量的に明らかにした。4.2次元非線形動的解析プログラムを用いて,鉛直動に関するパラメトリック解析を行って,鉛直動が地盤の液状化と湾岸施設に与える影響を検討した。さらに神戸市ポートアイランドを解析対象として,地盤の永久変位から地盤のひずみを求めて,液状化による地盤の挙動と岸壁の変形の関係を定量的に分析した。