水平力を受ける群杭基礎に関する限界状態設計法の確立

水平力群桩基础极限状态设计方法的建立

• 批准号: 06750526
• 负责人: 木村 亮
• 金额: $ 0.77万
• 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: 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-06750526/
• 关键词: 水平力; 群杭; 基礎; 限界状態; 設計法; 遠心模型実験; コンクリート杭; 3次元弾塑性FEM

1.鋼管杭と場所打コンクリート杭の遠心載荷実験2種類の杭の大変形水平載荷試験を行い,以下の知見を得た.(1)鋼管杭:単純,直列2本杭,直列3本杭は,それぞれ杭頭変位が杭径の30%,40%,30%で終局状態に至る.終局状態の荷重分担率は,直列2本杭の場合は前方杭:後方杭=3:1であり,直列3本杭は前方杭:中央杭:後方杭=2:1:1である.地盤が杭体から影響を受ける範囲(地表面)は,杭頭自由の単杭の場合,杭径の3.7倍,直列2本杭の場合は杭径の4倍である.(2)鉄筋コンクリート杭:杭頭自由の単杭は杭頭変位量が杭径の40%で終局状態に至る.杭体の非線形性は変位が5.5%で発生し,15%でクラックが開きはじめる.直列2本杭と直列3本杭では,それぞれ40%,25%で終局状態に至る.鉄筋コンクリート杭においては杭体の塑性化による群杭全体の支持力低減効果が顕著で,杭の配置により塑性化の進み具合が異なる.2.数値解析手法(3次元弾塑性有限要素法)の開発場所打ちコンクリート杭の水平載荷試験を基に,新たに開発した3次元弾塑性有限要素法(GPILE-3D)で解析を行い,以下の知見を得た.(1)杭体・地盤の非線形特性は,少ないパラメータで的確に表現できた.特に,鉄筋の応力〜ひずみ関係にPar k-Pauleyモデルを採用することで,杭体のM-Φ関係を終局まで評価できた.(2)GPILE-3Dは,杭頭荷重〜変位関係に関し,単杭のみならず群杭に対しても実験結果を終局状態まで評価することができる有効な手法で,群杭では軸力に応じたM-Φ関係を導入することにより,前列杭と後列杭の違いを明確に表現できた.上記1〜2の研究を総合し,さらに杭体を破壊に至らしめた現場載荷試験結果の収集とデータベース化を実施して,限界状態設計法を確立するための資料を提供した.

1. The following conclusions are obtained from the test of two types of large horizontal loads on steel pipes. (1)Steel pipe: pure, in-line 2, in-line 3, in-line 3, in-line 3, Load sharing ratio of final state is reverse, in-line 2, in-line 3, in-line 2, in-line 3, in-line 4, in-line 3, in-line 4, in-line 3, in The ground surface is affected by the ground surface, and the first is free. The diameter is 3.7 times, and the second is 4 times. (2)Iron rib: Hangtou freedom: Hangtou freedom: Hangtou position: Hangtou diameter: 40%; final state: Hangtou. 5.5% of the non-linear reverse position of the hang body is generated, and 15% of the non-linear reverse position is generated. Inline 2: Inline 3: Inline 3: Inline 4: Inline 4: Inline 2. Numerical analysis method (3-D plastic finite element method) is used to analyze the development site of the steel bar. Based on the horizontal load test, the new development method (3-D plastic finite element method (GPILE-3D)) is used to analyze the steel bar. The following knowledge is obtained. (1)The non-linear characteristics of the ground surface of the body are different, and the performance of the ground surface is different. In particular, the Par k-Pauley relationship between the iron tendon and the inner core is adopted, and the M-Φ relationship between the iron tendon and the inner core is finally evaluated. (2)GPILE-3D has a good relationship between head load and position, and the relationship between head load and position is related to the relationship between head load and position. The results of field load test are collected and analyzed. The data of boundary state design method are provided.

项目成果

Adachi,T.: "Analyses on vltimate behavior of lateval loading Cast-in-place Cncrete piles by 3-dimensional elasto-plastic FEM" Proc.of the 8th Int,Conf.on Computer Methouds ans Advances in Geo mechanics. Vol.3. 2279-2284 (1994)

Adachi,T.：“通过 3 维弹塑性 FEM 分析后期加载现浇混凝土桩的虚拟行为”Proc.of the 8th Int,Conf.on Computer Methouds and Advances in Geomechaniss。

Kimura,M.: "Failure mechanism on Laterally loaded fall-scale group piles" Proc.of the 3rd NTU-KU-KAIST Tri-Lateral Seminar. 171-176 (1994)

Kimura,M.：“横向荷载落落群桩的失效机制”，第三届 NTU-KU-KAIST 三边研讨会论文集。

Kimura,M.: "Full-Scale Failure Tests on Laterally Loaded Group Piles" Proc.of the 3rd Int.Conf.on Deep Foundation Practice. 147-154 (1994)

Kimura,M.：“横向加载群桩的全面失效测试”Proc.of the 3rd Int.Conf.on Deep Foundation Practice。