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複雑系の概念を用いた地盤-杭-上部構造物系の地震時挙動の推定

使用复杂系统概念估计土-桩-上部结构系统的地震行为

基本信息

批准号：
08J00660
负责人：
肥田剛典
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 JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

液状化地盤では長周期振動が卓越して免震構造物が共振し、構造物の擁壁への衝突や積層ゴムの損傷などの可能性がある。また、免震構造物では、基礎の傾斜の影響によって積層ゴムの水平剛性が低下するため、杭の耐震性は重要である。そこで、杭剛性をパラメータとした液状化地盤-杭-免震構造物系の動的遠心載荷実験を行い、杭剛性が免震構造物の応答と杭応力に及ぼす影響を検討した。低剛性杭の杭先端せん断力は、高剛性杭より小さくなった。これは、低剛性杭の基礎部は地盤に追従して変位する傾向が強く、低剛性杭の基礎根入れ部に作用する土圧摩擦合力が、高剛性杭より小さくなったためである。一方、低剛性杭の免震層変位は、高剛性杭より大きくなった。これは、構造物固有周期付近の周期帯において、低剛性杭の基礎部加速度の振幅が、高剛性杭より大きくなったためと考えられる。これから、低剛性杭を用いた免震構造物の設計において、免震層のクリアランスへの配慮が必要と考えられる。杭基礎構造物の安全性を検討するためには、大地震後の杭基礎の健全性を評価することが重要となる。そこで、大型せん断土槽を用いたRC杭破壊実験のデータを用いて、複雑系の概念に基づくカオス時系列解析を用いた杭の損傷評価手法を検討した。本震(最大加速度310cm/s^2)の前後に、前震と余震(最大加速度30cm/s^2)を想定した加振が行われた。本震で地盤が液状化し、RC杭が破壊した。カオス時系列解析では、時系列データを時間遅れ座標系に埋め込んで構成される「アトラクタ」と呼ばれる多様体を用いて、システムの挙動特性を検討する。アトラクタの形状は前震と余震で異なった。アトラクタの形状は系の挙動特性によって異なることを考慮すると、杭の損傷によって構造物の挙動特性に変化が生じたと考えられる。これから、カオス時系列解析を用いて杭の損傷を検出できる可能性のあることが分かった。

Liquid chemical turf では phugoid が excellence して avoid shock structure resonance しがの footing, the retaining wall への conflict や horizon ゴムの damage などの possibility がある. また, avoid shock structure では, tilted foundation ののによって horizon ゴムの low level rigid がするため, hangzhou の seismic resistance は important である. そこで, hangzhou rigid をパラメータとした liquid of the site - hangzhou - avoid shock structure の move far heart load be 験 rigid がをい, hangzhou from shock structure の応 a に応と hangzhou force and ぼす influence を beg し検た. Low-rigidity hangzhou has a せん force-breaking force よ at the tip, while high-rigidity hangzhou has a よ and a small さくなった. これはの foundation department, low rigidity hangzhou は turf に chase 従して - a する tendency, rigid strong がく based root into the hangzhou のれ department に role す圧 friction force がる soil, high rigidity and hangzhou より small さくなったためである. On the one hand, the low-rigidity hangzhou <s:1> seismic isolation layer deformation よ, and the high-rigidity hangzhou よ large よくなった. Pay nearly のこれは and natural period of structure cycle 帯においてのの basis of acceleration amplitude, low rigidity hangzhou が, high rigidity and hangzhou より big きくなったためと exam えられる. これから, low rigidity and hangzhou を with いた from seismic structure design にのおいて, avoid shock layer のクリアランスへの matchs about がと necessary test えられる. The <s:1> safety of Hangzhou 's basic structures を検 discusses するためにするために, and the <s:1> integrity of hangzhou' s basic structures after a major earthquake を evaluates 価する <s:1> とがとが as important となる. そこで, large せん broken soil bin を with いた broken 壊 RC hangzhou be 験のデータを with いて concept, complex 雑のに base づくカオス series analytical を use いた hangzhou の damage evaluation 価 gimmick を beg し検た. This earthquake (maximum acceleration 310 cm/s ^ 2) before and after のに, foreshocks と aftershocks (maximum acceleration 30 cm/s ^ 2) を scenarios した and line がわれた. The で territory of this earthquake is が liquidated, and the RC hangが is broken 壊たた. カオス series when parsing では, when series データを time 遅れ coordinate system に buried め込んで constitute される "アトラクタ" と shout ばれるを with many others in body いて, システムの挙 dynamic characteristic を beg す検る. Youdaoplaceholder0 タタアトラ shape アトラ foreshock と aftershock で strange なった. アトラクタの shape は is の挙 dynamic characteristic によって different なることを consider すると, hangzhou の damage によって structure の挙 dynamic characteristic に variations change が raw じたと exam えられる. これから, カオス series analytical を use いて hangzhou の damage を検 out できる possibility のあることが points かった.