大型せん断土槽を用いた液状化地盤におけるRC杭基礎の振動実験

概要

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1995年兵庫県南部地震では, 液状化に起因するとみられる杭基礎の被害が多く発生した. 液状化地盤における杭基礎の挙動を明らかにするために, 中, 小型せん断土槽を用いた振動実験, また, 近年, 遠心載荷装置による実験が多く行われている. しかし, 液状化地盤と杭の相互作用バネの評価など, 設計に必要な定量的データの蓄積は不十分と考えられる. また, 液状化地盤において杭基礎がいつ, どのように破壊されるかというメカニズムについても実験的研究は極めて少ない. そこで, 本研究では, 大型せん断土槽(深さ6m, 長さ12m, 幅3.5m)を用いて地盤-杭-構造物系の振動実験を行い, 液状化地盤中におけるRC杭基礎の破壊メカニズムを検討した. その結果, 以下のことが明らかになった. (1)ボイリング直後と水圧消散後で最大曲率を生じる位置が変わり, ひずみ分布を関数近似することにより地盤反力係数が算定された. (2)杭頭は, 表層地盤が液状化する直前, 上部構造物の慣性力に表層地盤の変形が加わり損傷した. (3)杭中央部は, 表層地盤が液状化した直後に破壊された. それは, 表層地盤では液状化しているのに対し, 下層地盤では液状化進行中であり, 表層と下層で地盤変位が大きく異なったためである. (4)杭の破壊した影響は, 杭やフーチングの応答変位に顕著に現れるが, 応答加速度にはあまり現れない.
独立行政法人防災科学技術研究所の論文
1999-03-25

大型せん断土槽を用いた液状化地盤におけるRC杭基礎の振動実験

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