地震荷重下における構造物基礎の限界状態設計に関する研究

地震荷载作用下结构基础极限状态设计研究

• 批准号: 06302078
• 负责人: 土岐 憲三
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Co-operative Research (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06302078/
• 关键词: 動的相互作用; 地盤震動; 限界状態; 二段階設計法; 弾塑性; 入力地震動; 強震動予測

構造物の地震災害の軽減を図るには,地盤-構造物系という1つの系の中での耐震安全性を考える必要がある。そこで本研究では,弾性設計および終局設計からなる二段階耐震設計の体系を前提として地盤-構造物系における安全性の最適配分を見い出し,それに基づいて構造物の震害を最小限に抑えるための新しい耐震設計法を開発するための基礎的検討をおこなった.本研究は(1)入力地震動の設定と(2)地盤や構造物の非線形特性を考慮した動的相互作用の解析に分けられる.まず信頼性の高い入力地震動を設定するために,震源特性や伝播経路特性およびサイト特性を適切に評価する方法について検討した.確率的な手法を用いて小地震の波形の推定し,これを大地震の震源特性に応じて重ね合わせることによって,入力地震動が適切に設定できることがわかった.また,パワースペクトルから最大地動を推定する手法を用いて,活断層データに基づく最悪地震動の設定を行なう方法を検討した.さらに地盤情報の不確定性を考慮した地盤震動特性評価法の確立のために不規則地層境界で発生する散乱波の影響を解析する手法を開発した.次に非線形動的相互作用を考慮した設計法の確立を行なうために,まず,構造物の根入れ深さが基礎滑動安全率に及ぼす影響について検討した.その結果滑動安全率は地表変位と根入れ深さの比で推定できることがわかった.非線形動的相互作用の解析を行なうために,非線形特性を表すパラメータを同定しなければならないが,このために必要なノイズや異常値に強い同定アルゴリズムの開発を行なった.これらの成果から基礎の限界状態設計の方法についてまとめた.

Seismic hazard mitigation of structures is necessary for the study of seismic safety of site-structure system. In this study, the premise of the system of seismic design of two-stage seismic design and the optimum safety distribution of site-structure system are presented, and the basic discussion of seismic design method of structures with minimum seismic damage is developed. This study consists of two parts: (1) the setting of ground vibration induced by force;(2) the analysis of dynamic interaction considering the nonlinear characteristics of ground structures. The method for evaluating the characteristics of seismic source, propagation path and propagation path is discussed. The method of determining the accuracy of small earthquakes is used to estimate the waveform of small earthquakes, and the seismic source characteristics of large earthquakes are set appropriately. The method of maximum ground motion estimation is discussed. A method for analyzing the influence of random waves generated by irregular strata is developed by considering the uncertainty of site information. Second, non-linear dynamic interactions are considered in the design method. The root of the structure is deeply rooted in the basic sliding safety rate and the influence of the structure is discussed. As a result, the sliding safety ratio is lower than that of the ground. The analysis of non-linear interactions is carried out in the presence of non-linear characteristics. The results of this paper are based on the method of limit state design.

项目成果

K.Toki: "Conversion of Design Spectrum on Ground Surface Into Spectrum for seismic Deformation Method" Proc.2nd China-Japan-us Trilateral symposium on Lifeline Earthquake Engineering. 193-200 (1994)

K.Toki：“地表设计谱转换为地震变形法谱”，第二届中日美生命线地震工程三边研讨会论文集。

大町達夫: "常時微動の水平動と上下動スペクトル比を用いる地盤周期推定の方法の改良と適用" 土木学会論文報告集. 489/I-27. 251-260 (1994)

Tatsuo Omachi：“使用微震水平和垂直运动谱比估计地面周期的方法的改进和应用”日本土木工程师学会会议记录 489/I-27 (1994)。

三浦房紀: "構造物-杭-地盤系の相互作用解析における3次元解析と2次元解析の比較" 土木学会論文報告集. 501/I-29. 77-85 (1994)

Fusunori Miura：“结构-桩-土系统相互作用分析中的 3D 分析和 2D 分析的比较”日本土木工程师学会会议记录 501/I-29 (1994)。

J.Kiyono: "Development of Stocastic Discrete Waveunmber Method for Seismic Response Analysis of the Ground with Irregular Interface" Proc.2nd Int.Conf.Earthquake Resistant Construction and Design. 1. 69-76 (1994)

J.Kiyono：“用于不规则界面地面地震响应分析的随机离散波数法的开发”Proc.2nd Int.Conf.Earthquake Resistious Construction and Design。

T.Sato: "Identification and Simulation of Earthquake Ground Motion" Proc.Int.Workshop on Inverse Analysis in Geomechanies. 37-45 (1994)

T.Sato：“地震地面运动的识别和模拟”Proc.Int.地质力学逆分析研讨会。