都市社会基盤施設を支える地盤構造物の耐震評価と既存構造物の耐震補強に関する研究

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都市社会基盤施設を支える地盤構造物の耐震安定性評価手法を新しく開発した。この方法によると,従来地震力を静的慣性力に置き換えていた方法と異なって,地震波の周期や繰り返しなどの履歴の影響の他に,荷重方向の反転による構造物の安定性低下や地盤・土構造物のダンピング特性などを考慮して構造物の安定性を評価できる特徴がある。本研究では解析手法を新たに開発すると共に,基盤で(1)正弦波加速度波,(2)不規則加速度波を与える条件の下で盛土の安定性の評価を試みた。その結果,地震波の周期による盛土の安定性の差異や,特定の周期における盛土の安定性の低下を表現することができた。この安定性の低下は盛土の共振現象に対応している。また,地盤及び盛土のダンピング特性はレーリーダンピングモデルを用いて評価したが,ダンピング特性の大きい場合には盛土の安定性は高く,また小さい場合には低く評価することができた。基盤にて不規則波を与える際の盛土の安定性についても検討を行った。鉄筋やジオテキスタイル等による構造物の補強が注目されているが,本研究ではこれらを線材にモデル化して解析に取り込み,配置や強度,曲げ剛性等の耐震補強効果に与える影響について数値解析を用いて各種の検討を行った。その結果,これらの線材による補強効果は無補強に対して確かに認められるものの,劇的な補強効果は見られなかった。盛土のり面においてフェーシングを施す方法と補強材とを結合して用いる補強を行うと,補強効果がかなり大きく得られ,このような施工が耐震安定性の向上には必要であることを明らかにした。