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パイルドラフト基礎の地震時挙動と耐震性評価に関する基礎的研究

桩拔地基抗震性能及抗震评价基础研究

基本信息

批准号：
12J08185
负责人：
澤田幸平
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

パイルドラフト(PR)基礎は直接基礎の支持性能を活かしつつ、少数の摩擦杭により沈下の低減が見込める基礎形式である。従来の杭基礎の設計ではスラブ底面の支持力を無視し杭の支持力のみを考慮するため、PR基礎は合理的な基礎形式といえるが、ラフト-地盤-杭の相互作用が複雑であり未解明な点が多く残っている。特に地震時等、基礎に水平荷重が働く場合、この相互作用が水平変位により変化するため、基礎の挙動がより複雑になる。このため水平力に対してはラフト部のみで支持する簡便な設計方法が採用されることもある。また橋梁の基礎等の土木構造物は基礎幅に比べ重心位置が高いケースが多く、水平荷重を受けた際の水平変位に加え、基礎の回転が重要な問題となり相互作用が一層複雑となる。このため地盤工学の分野ではPR基礎の耐震設計法の確立には至っていない。地盤工学の分野では設計が性能設計に移行しつつあり、合理的な基礎形式であるPR基礎の耐震設計法の確立が強く望まれている。そこで本研究の目的は、PR基礎の合理的な耐震設計法の確立のために、PR基礎のラフト-地盤-杭の相互作用に関する詳細なメカニズムの把握である。具体的には相似則を考慮した遠心場で、PR基礎とその構成要素である、杭基礎、直接基礎の水平載荷実験を行った。これら3つの基礎形式の結果を比較することで、PR基礎のラフト-地盤-杭の相互作用を明確にする事が可能となる。またパイルドラフト基礎を実務に適用するためには、この複雑な相互作用のモデル化が必要となる。このため本研究ではPR基礎のモデル化に必要となるラフト、杭のバネ値である地盤反力係数について着目して結果の整理を行った。本研究の結果より、PR基礎の鉛直、水平、モーメント抵抗は杭基礎よりも大きくなることが確認できた。これらの結果はラフト部から抵抗が得られることに加え、ラフト底面の接地圧の増加により杭周面摩擦力、および押込み側の杭部の地盤反力係数が杭基礎に比べ増加しているためであることが確認できた。

The foundation of PR is the direct foundation, the support performance is active, the friction is low, and the foundation form is low. In the design of the foundation, the support force of the bottom surface is ignored. The support force of the bottom surface is considered. The PR foundation is reasonable. The interaction between the bottom surface and the bottom surface is complex. In particular, earthquake time, foundation horizontal load, interaction, horizontal change, foundation vibration, etc. A simple design method is adopted for the horizontal force distribution. For civil structures such as bridges, the center of gravity of the foundation is higher than that of the foundation, the horizontal load is higher than that of the foundation, and the foundation is more important. The establishment of earthquake resistant design method based on PR The division of site engineering design, performance design, migration, reasonable foundation form, PR foundation and seismic design method are strongly desired. The purpose of this study is to establish a reasonable seismic design method for PR basis and to grasp the relationship between PR basis and site-Hangzhou interaction. Specific similarity is considered in the telecentric field, PR foundation, horizontal load and horizontal load. The results of the three basic forms are compared, and the PR basic form-site interaction is clearly possible. It is necessary to apply the basic principles of the system and the complex interaction between them. This study is based on the analysis of the necessary factors for PR and the analysis of the results. The results of this study show that the PR base is vertical, horizontal, and resistant to the base. As a result, the ground pressure of the bottom surface increases, the friction force of the surface increases, and the ground reaction force coefficient of the bottom surface increases.