液状化地盤における杭の損傷と地震動特性が免震構造物の応答に及ぼす影響

摘要

This study investigates the pile damage effects on the seismic response of a base-isolated structure during soil liquefaction. Dynamic centrifuge tests are performed for a liquefiable soil and base-isolated structures with damaged and undamaged piles. The deformation of the base-isolated device is larger for the case of damaged piles than undamaged piles, which is well reproduced by the effective stress analyses using the 2D finite element method. Parameter analyses for various types of input motions infer that pulse type waves are crucial to amplification of response of the base-isolated structure with damaged piles, due to lateral large displacement from the surrounding liquefied soil.%免震構造物は，杭基礎の損傷に伴う構造物の不同沈下や傾斜が，構造物に甚大な被害をもたらすことから，大地震時において，各部材の応力度が，原則として，弾性範囲内で設計されている。本報告は，想定外の地震動で杭が損傷を受けた場合，その後の地震で杭の損傷が免震構造物の応答に与える影響について着目し，液状化地盤—杭—免震rn構造物系の動的遠心載荷実験や2次元有限要素解析により，周期特性の異なる入力地震動が損傷杭を有する免震構造物の応答に与える影響について検討を行った。その結果，パスル性地震動が入力した場合，パルス波の卓越周期によっては，損傷杭を有する免震構造物の方が免震層の応答変位が大きくなることから，設計上の配慮が必要と考えられる。しかし，本報告の成果を活用するためには，地震後の杭の損傷を定量的に評価するための調査方法の開発が必要で，本研究と伴に今後の研究の進展を期待したい。