水平力を受ける場所打コンクリート群杭の終局限界状態に関する基礎的研究

现浇混凝土群桩水平力极限状态基础研究

• 批准号: 05750472
• 负责人: 木村 亮
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750472/
• 关键词: 水平力; 場所打コンクリート杭; 終局限界状態; 遠心模型実験; 骨組構造解析; 3次元弾塑性FEM; 杭体のモーメント; 地盤の変形状態

本研究では,幾何学的・力学的相似則を満足する鉄筋コンクリート杭を作成し,遠心力載荷装置を用いた単杭と2本群杭模型実験を実施し,杭体と地盤が破壊に至るまでの水平抵抗挙動と,周辺地盤の変形特性を明かにした。さらに,従来の設計法を拡張した簡便法と共に3次元弾塑性有限要素法を開発し,終局限界状態挙動の解析法を検討した。1.場所打コンクリート杭の遠心載荷実験(1)直径2.5cmの鉄筋コンクリート杭を作成し,50gの遠心加速度の基で水平載荷試験を実施し,杭体と地盤が破壊に至るまでの挙動を把握した。その結果,杭頭変位量が杭径の15%付近で終局状態となり,杭体の最大曲げモーメント,クッラクの発生位置および地盤反力分布を確認した。(2)前面がガラス板の半断面土槽で,色砂法と寒天膜法により杭周辺地盤の変位状況を検討し,杭前面の受働領域と杭背面の主働領域の存在を大まかであるが確認した。(3)単杭と直列2本群杭の比較により,大変形時の群杭効果と各杭に作用する水平荷重の分担割合および曲げモーメント分布の相違を把握した。2.数値解析手法の開発(1)地盤を地盤反力係数k値を用いたバイリニアモデルとし,杭体の剛性低下をトリリニアモデルで近似した簡便な骨組構造解析を開発し,現在までに実施された現場載荷試験に適用し実験結果を定量的に説明可能であることを示した。また各種ケーススタディーによって,限界状態設計法の方向付けを行った。(2)水平力を受ける杭の変形パターンを表現するためには,最終的には3次元効果を考慮する必要があり,複雑な弾塑性構成式を組込だ3次元有限要素法を作成し,上記現場載荷試験結果を解析した。杭体の非線形特性を適切に表現できるモデルの必要性を示した。今後は1.の遠心模型実験結果を本手法で精力的に解析し,限界状態設計法への基礎資料とする必要がある。

在这项研究中，制定了满足几何和机械相似性规则的钢筋混凝土桩，并使用一个离心装载装置进行了模型实验，并揭示了两个桩的模型，从而揭示了水平的抗性行为，直到桩体和地面断裂，并揭示了周围地面的变形特征。此外，开发了一种3D弹性塑料元素方法以及一种扩展常规设计方法的简单方法，并研究了最终极限状态行为的分析方法。 1。在位置影响的混凝土桩的离心负载实验（1）创建了直径为2.5 cm的钢筋混凝土桩，并在50 g的离心加速度进行水平载荷测试，并在堆正文的行为和地面的行为上进行，直到抓取了损坏。结果，桩头位移量最终达到了桩直径的15％左右，并且确认了桩体的最大弯曲力矩，锈蚀发生的位置和地面反作用力分布。 （2）使用彩色砂方法和琼脂膜方法研究了桩周围的地面的位移，并大致确认了桩前面的接收区域以及桩背面的主区域的存在。 （3）通过比较单个桩和两个组堆积，在大变形过程中组桩的效果差异以及在每个桩上作用的水平载荷的共享比率以及弯曲矩的分布被掌握。 2。数值分析方法的开发（1）地面是使用地面反应力系数k值的双线性模型，并开发了简单的框架结构分析，其中三连线模型近似桩体的刚度降低，并且可以定量解释实验结果。此外，已经使用了各种案例研究来指导极限状态设计方法。 （2）为了表达受到水平力的桩的变形模式，必须考虑到末端的3D效应，并创建了3D有限元方法，并分析了上述弹性塑料的构成方程，并分析了上述上载上载荷测试的结果。这表明需要一个可以正确表达桩体非线性特性的模型。从现在开始，有必要在1中大力分析离心模型实验的结果。使用此方法使它们成为有关极限状态设计方法的基本信息。