ドラム型遠心載荷装置を用いた長大構造物の地震時挙動に関する研究

滚筒式离心加载装置对长结构抗震性能的研究

• 批准号: 02650342
• 负责人: 日下部 治
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02650342/
• 关键词: ドラム型遠心載荷装置; 模型実験; 地震; 埋設管; 液状化; 相似則

本研究は昭和63年から平成元年度までの研究の継続である。前年度までの研究で、ドラム型遠心装置内で長大構造物の地震時挙動のモデル化に適する動的システムの開発が完成した。本研究はそのシステムを利用したものである。長大構造物の代表例である地中埋設管の地震時被害例をみると、土質条件が管軸に沿って変化している境界地域、および液状化地域での被害が多い。平成元年度までの研究では、土質条件が粘土ー砂ー粘土に変化する盛土内に埋設管の挙動についての実験を継続して来たので、今年度の実験ではドラム型遠心装置での液状化実験装置の基礎的開発に中心をおいた。本研究で得られた成果は以下の5点に要約される。1)ドラム型遠心装置内での液状化実験のための積層構造の容器を設計・開発した。容器および模型地盤の総重量は kgである。プロトタイプ換算で40Gの遠心加速度では、約3m厚の砂層の液状化現象を再現できる。2)地盤内の液相として、水および粘性係数が水の30倍のシリコンオイルの2種類用いて相似則の検討を行い、液状化現象のモデル化における動的時間相似則の成立が重要で、間隙流体の粘性係数の相似が必須であることが確認された。3)基盤入力加速度の異なる3種類の液状化実験を実施し、相対密度40%の豊浦砂では、100gal以上の地震で完全液状化が発生することが、間隙水圧の計測より明かとなった。4)このシステムを用いることにより、砂地盤の液状化実験がドラム型遠心装置で簡便にでき、局所的に液状化した地盤を跨ぐ長大構造物の挙動観察が原理的には可能となった。5)ビデオカメラと画像処理システムの導入により、液状化現象の観察が容易になった。

This study was conducted in Showa 63 and Heisei 1st year. In the past year, the development of seismic response and seismic response of long structures in a large telecentric device has been completed. This study was conducted on the basis of the results obtained from the previous study. Typical examples of long structures include buried pipes in the ground, earthquake damage cases, soil conditions, pipe axis, boundary areas, and liquid damage areas. In the first year of Heisei, the research was conducted on the soil conditions, such as clay, sand and clay, and the operation of buried pipes in the soil. In the past, the research was conducted on the development center of the foundation of liquid-based remote control devices. The results of this study are as follows: 1) Design and development of liquidization and multilayer structure container in the top-type telecentric device. The total weight of the container and the model site is kg. The telecentric acceleration of 40G is converted to the liquefaction phenomenon of the sand layer about 3m thick. 2)It is important to study the similarity of the viscosity coefficient of liquid phase and water phase in soil and to confirm the similarity of the viscosity coefficient of interstitial fluid. 3)The liquidization of three kinds of acceleration of the base plate is carried out, and the relative density of the sand is 40%. The earthquake of more than 100gal is completely liquefied. The measurement of the gap water pressure is obvious. 4) The liquidization of sand and soil is easy to use and the liquidization of soil and soil is easy to use. 5) With the introduction of video camera and image processing system, it is easy to observe the phenomenon of liquefaction.

项目成果

大草 正則 他: "ドラム型遠心装置内の地震動発生システムを用いたパイプラインの振動実験" 第25回土質工学研究発表会. 1783-1786 (1990)

Masanori Okusa 等人：“在鼓式离心装置中使用地震运动发生系统的管道振动实验”第 25 届土壤工程研究会议 1783-1786（1990 年）。

大草 正則 他: "ドラム型遠心載荷装置を用いた地中埋設管の振動実験" 構造物の基礎と地盤との動的相互作用に関するシンポジウム. 117-122 (1991)

Masanori Okusa 等人：“使用鼓式离心加载装置对地下管道进行振动实验”关于结构地基与地面之间动态相互作用的研讨会 117-122 (1991)。