強震下における上部構造物のP-Δ効果が基礎-地盤系の耐震安全性の分担に与える影響

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平成17年度は、上部構造物のP-Δ効果を考慮した基礎-地盤-構造物系の耐震安全性の分担に関する研究を実施した。平成16年度までに、(1)構造物の地震応答に及ぼす周辺地盤の剥離・滑りの影響、(2)基礎-地盤-構造物系の非線形動的相互作用を考慮した応答スペクトル、(3)P-Δ効果を考慮した3自由度モデルの非線形応答解析に関する研究、を行ってきており、平成17年度は、これらの成果をもとに上部構造物のP-Δ効果を考慮した基礎-地盤-構造物系の動的相互作用モデルの構築を行い、橋脚と基礎の耐震安全性の配分について検討を行うことで橋脚と基礎との動的相互作用を考慮し、かつ両者間のエネルギーバランスを考慮した最適な設計法を見出すことを目的とした。しかしながら、この両者の組み合わせは広範なものが考えられ、あらゆる形式、寸法の橋脚と基礎の組み合わせに対して耐震安全性の分担を検討することは現実的ではないことから、典型的なものを選び出してモデル化を行った。その結果、変位応答スペクトルからP-Δ効果、基礎の影響および線形・非線形効果をある程度把握することが出来ることがわかった。さらに、P-Δ効果が応答に与える影響を整理するには至っていないが、入力地震動、上部構造物と基礎の構造特性の影響を受けることがわかった。