1 0 0 0 OA 戸建て住宅の液状化被害予測・対策・修復を含む建物基礎の耐震技術の向上
戸建て住宅の液状化被害予測・対策・修復技術の向上について検討し、(1)直接基礎建物の被害は、建物階数、接地圧、アスペクト比、地盤沈下量が大きいほど、また表層の非液状化層厚が薄いほど、大きくなること、(2)摩擦杭基礎の沈下挙動は、建物・地盤条件により、抜け上がり、共下がり、めり込み沈下に分類できること、支持杭の被害無被害に杭頭固定度、杭の変形性能と耐力が大きな影響を与えること、(3)液状化対策としてドレーンパイプを基礎外周に設置することが有効であること、(4)鉛直荷重と転倒モーメントに関する安全率により直接基礎の被害をある程度推定できることを示した。
近年の地震では、近接した同一条件地盤にある建物間で、杭が損傷し上屋は無事であった事例、逆に、杭は無事で上屋が損傷した事例が認められた。このことは、地盤と構造物の相互作用を理解して構造物設計に反映することで、上屋の応答を低減するとともに基礎被害を防止する可能性を示している。そこで、本研究では、地盤と構造物との非線形動的相互作用の理解を深め、その効果を積極的に利用して、上屋応答と基礎応力の低減を図る基礎構造の可能性を検討し、併せて基礎の合理的設計法、限界状態設計法確立に資する試料を整備するために、遠心載荷振動実験、大型振動台実験、数値解析に基づく検討より、次のことを示している。1)土圧、側面摩擦、構造物慣性力の作用の組み合わせは地盤変位と基礎変位の関係、地盤固有周期と構造物固有周期の関係、液状化層厚により整理できること、(2)群杭の地盤反力は非液状化地盤では前面杭で大きくなるが、液状化地盤では隅杭で大きくなり、その結果、杭頭の水平荷重分担は非液状化地盤では前面杭、液状化地盤では隅杭で大きくなる傾向があること、(3)局部座屈と全体座屈の連成挙動の可能性は杭の細長比、地盤の剛性、固定度などにより整理でき、鋼管杭の座屈荷重は、提案する一般化細長比を用いることで鋼構造設計規準の座屈曲線に対応し、現行の圧縮材の規定を準用できること、(4)地盤・杭-構造物系の応答は、入力動の卓越周期、地盤の固有周期、構造物の固有周期の関係、液状化発生の有無、基礎根入れの有無によって変化し、その結果、杭応力の増大に影響を及ぼす基礎根入れ部の土圧、構造物慣性力、地盤変位の作用の組み合わせも異なることを示している。