報告書番号

U97011

タイトル（和文）

側方流動を考慮した耐震設計法の検討地中洞道・杭基礎系に対する水平支持力算定法の提案

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF EARTHQUAKE-RESISTANT DESIGN TAKING LATERAL FLOW INTO CONSIDERATION -PROCEDURE FOR ESTIMATING LATERALBEARING CAPACITY OF SUPPORTING PILE FOR IN-GROUND DUCT-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

杭基礎支持の地中洞道を対象として，液状化地盤の側方流動の外力特性とこれを反映した杭基礎の水平支持力算定方について検討するため，まず，模型振動実験を実施し，洞道・杭基礎系への側方流動の外力が側方流動の速度に比例することを把握した。さらに，側方流動の速度が最大となる時刻においては，無次元化した洞道側壁外力と杭体外力は正比例関係となることを示した。このような特性を利用して側方流動に対する杭基礎の水平支持力算定法を提案した。この方法は液状化地盤中の外力を既往手法より軽減でき，実規模の洞道・杭基礎系に対するケーススタディの結果，杭の種類，杭間隔，杭体の強度を適切に選択すれば，側方流動に対しても杭は曲げ破壊に対する裕度を確保できることを例示した。なお，提案した手法は杭基碇の周辺地盤に非液状化層が存在しないで完全に液状化している条件において適用されるものである。

概要 （英文）

THIS PAPER DEALS WITH THE EXTERNAL-FORCE CHARACTERISTICS OF AN IN-GROUND DUCT WITH SUPPORTING PILES, AND DEVELOPMENT OF A PROCEDURE TO ESTIMATE THE LATERAL BEARING CAPACITY OF THE SUPPORT PILE. A MODEL SHAKING TABLE TEST AND A STATIC LOAD TEST WERE CONDUCTED. THE TESTS RESULTS SHOW THAT THE EXTERNAL FORCE EXERTED BY LIQUEFACTION-INDUCED LATERAL FLOW IS PROPORTIONAL TO LATERAL FLOW VELOCITY. THE EXTERNAL-FORCE CHARACTERISTICS ON THE DUCT AND PILES DEVELOPED WHEN THE LATERAL FLOW VELOCITY REACHES THE MAXIMUM VALUE WAS EXAMINED. THE RELATIONSHIP BETWEEN THE NON-DIMENSIONAL EXPRESSION OF THE EXTERNAL FORCE ONTHE DUCT SIDE WALL AND THE PILE INDICATES THAT THE EXTERNAL FORCE HAS ROUGHLY THE SAME DEGREE OF EFFECT IN TOTAL PILE DEFORMATION REGARDLESS OF THE PILE FLEXURAL STIFFNESS. USE OF THIS RELATIONSHIP ENABLED US TO DEVELOP A PROCEDURE FOR ESTIMATING THE LATERAL BEARING CAPACITY OF THE SUPPORT PILE. EXTERNAL FORCES INTRODUCED BY THE PROCEDURE SEEM TO PRODUCE NON-CONSERVATIVE FORCES COMPARED TO THE EXTERNAL FORCE STIPULATED BYCURRENT DESIGN PRACTICE. THIS IS MAINLY BECOUSE THE PROCEDURE MAKES POSITIVE USE OF THE EFFECT OF PILE FLEXIBILITY. IN ADDITION, THE PROCEDURE WAS VALIDATED BY A CASE STUDY ASSUMING REALISTIC SOIL, DUCT, AND PILEPROFILES. THIS CASE STUDY DEMONSTRATED THAT A REINFORCED PILE MAY SUSTAIN LIQUEFACTION-INDUCED LATERAL FLOW IF WE ADOPT STANDARD DESIGN PRACTICES SUCH AS PILE DIAMETER, PILE STRENGTH AND PILE SPACING. THE PROCEDURE IN THIS PAPER IS VALID ONLY WHEN COMPLETE LIQUEFACTION OCCURS AROUNDA DUCT AND PILE FOUNDATION.

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