サクションアンカー周辺地盤の応答特性に関する研究

浮体係留実験において得られた係留索張力を用いて、サクションアンカー-地盤の連成系の3次元応答解析を行うことにより、アンカー変位および周辺地盤の応力および間隙水圧分布等の応答特性を把握した。また、サクションアンカーの形状、地盤特性およびアンカーに作用する係留力の特性などを応答解析に取り入れて、サクションアンカーの把駐力に影響を及ぼす諸要因の定量的な検討を行った。その結果、以下のことが明らかとなった。(1)サクションアンカーのスカート長が長くなるにつれて、アンカー周面に作用する摩擦力が増大するため、サクションアンカーの変位は小さくなる。また、サクションアンカー変位の周波数応答においては、スカート長が長くなるにつれてピーク振動数が低い振動数領域へ移行する。このことより、スカート長が長くなれば、サクションアンカーから周辺地盤への逸散減衰効果が小さくなる。(2)サクションアンカー周辺地盤の変位分布について、加振振動数が高くなるにつれてアンカー外側近傍の地盤のみが振動しており、深さ方向への波動の伝播範囲は水平方向への伝播範囲に比べて小さくなる。これは、サクションアンカーが海底地盤表面に設置されていることで、水平方向へのアンカーからの波動の伝播は、深さ方向に比べて地盤による拘束が少ないことによるものと考えられる。(3)サクションアンカー内部の地盤については、加振振動数が低い場合にはアンカーと同じ運動をしているが、振動数が高くなるにつれてサクションアンカーとは異なる運動をする。(4)サクションアンカーの上端部分における間隙水圧の応答は、加振振動数が高くなるにつれて大きくなるが、サクションアンカー上端部分から離れるにつれて急激に間隙水圧の応答値は小さくなる。このことにより、サクションアンカーの上端部分に作用するサクションによる間隙水圧への影響範囲はアンカー半径の1倍程度であるものと推察される。

浮体係留実験において得られた係留索張力を用いて、サクションアンカー-地盤の連成系の3次元応答解析を行うことにより、アンカー変位および周辺地盤の応力および間隙水圧分布等の応答特性を把握した。また、サクションアンカーの形状、地盤特性およびアンカーに作用する係留力の特性などを応答解析に取り入れて、サクションアンカーの把駐力に影響を及ぼす諸要因の定量的な検討を行った。その結果、以下のことが明らかとなった。(1)サクションアンカーのスカート長が長くなるにつれて、アンカー周面に作用する摩擦力が増大するため、サクションアンカーの変位は小さくなる。また、サクションアンカー変位の周波数応答においては、スカート長が長くなるにつれてピーク振動数が低い振動数領域へ移行する。このことより、スカート長が長くなれば、サクションアンカーから周辺地盤への逸散減衰効果が小さくなる。(2)サクションアンカー周辺地盤の変位分布について、加振振動数が高くなるにつれてアンカー外側近傍の地盤のみが振動しており、深さ方向への波動の伝播範囲は水平方向への伝播範囲に比べて小さくなる。これは、サクションアンカーが海底地盤表面に設置されていることで、水平方向へのアンカーからの波動の伝播は、深さ方向に比べて地盤による拘束が少ないことによるものと考えられる。(3)サクションアンカー内部の地盤については、加振振動数が低い場合にはアンカーと同じ運動をしているが、振動数が高くなるにつれてサクションアンカーとは異なる運動をする。(4)サクションアンカーの上端部分における間隙水圧の応答は、加振振動数が高くなるにつれて大きくなるが、サクションアンカー上端部分から離れるにつれて急激に間隙水圧の応答値は小さくなる。このことにより、サクションアンカーの上端部分に作用するサクションによる間隙水圧への影響範囲はアンカー半径の1倍程度であるものと推察される。