ハイブリッド離散化手法による不整形地盤ー構造物系の非線形地震応答性状に関する研究

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本研究の主眼点は、軟弱な沖積地盤の不整形性とその物性分布の不規別性によって地震応答性状がどのように変化するか、さらに土の応力ー賢関係において非線形特性を考慮することによって応答最大値がどの程度影響を受けるかを2次元有限要素法と境界要素法のイハブリッド解析を通して調べ、長軸な地上,地中構造物への地震入力動を評価している.解析対象地盤に台形沖積層を選び、振動数解析法を時間領域解析法から応答増幅度と波動伝播特性と、波動種別,入射角,入射波長とパラメ-タとして整理した。解の精度の検証として、振動数解析法では、遠地盤領域に直接境界要素法と間接境界要素法を適用した場男の比較を行っている。そして既往の結果(現想化された解析モデル)とも比較している。時間領域解析においても、振動数領域解析と同様、サブストラクチャ手法を適用して、境界要素法と有限要素法の結合解析を重み付き残差法から定式化している。解の検証には、周期波の入射の下で、定常状態に至る遷移応答計算から上記の振動領域解と比較している。沖縄層地盤の地震応答性状を把握するため、リッカ-小波の重ね合せから凝似地震波を作成し、その入射波に対してパラメトリック解析を実施した。その結果、入射波の卓越周期と沖積層幅によって、変位加速度の応答増幅変に顕著な差が見られた。土の非線形履歴特性を修正ランバ-グ・オスグッド型で考慮した際の応答低減は、等価線形化でかなりの程度に予測でかることが判った。実務的な耐震解析からは、一次元洪動理論により沖積層の応答評価を実施しているが、2次元解析との比較から面外運動、面内運動の場合の近似の程度を沖積層幅との関係において調べた。