くい-地盤系の剛性の評価(その1) : くいの鉛直バネ定数

概要

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クイを有する構造物がロッキング振動する場合や機械基礎が上下動の加振力を受ける場合には, クイ頭部に鉛直力が作用することになり, クイによって支持される系の剛性(ばね定数)の評価が必要となる。自然の地盤は完全な弾性体ではなくむしろ弾塑性体としての特性を示し弾性域であっても著しい非線形性を示す。しかし, 地盤の動力学的問題に関する既往の研究では, ほとんどが地盤を完全弾性体としてとり扱っており, 比較的小さい振幅またはヒズミ領域では実際の事象に実用上よく合致することが知られている。本研究では地盤を表層と支持層からなる完全弾性体と考え, クイの鉛直ばね定数を弾性論を用いて理論的に解くことを試みた。同理論に基づく数値計算結果は既往の載荷試験結果に対して, 弾性変位量に関してかなりよい一致を示し, 沈下量に関しても極限支持力の1/3以下では塑性変位量が少ないため実測値とよく一致した。したがって, クイを含む構造物の動的解析を行なう場合に比較的小さい変位領域においては本論をそのまま適用することが可能である。
1976-06-15