地中道路構造物の地震時挙動に関する解析業務
国土交通省 国土技術政策総合研究所
■ボックスカルバート ■立体FEM解析 ■非線形動的解析 ■応答変位法 ■シミュレーション
本業務は、大規模地震に対する盛土内ボックスカルバートの耐震性に対する検討です。ここではまず、三次元動的FEM解析により動的遠心模型実験結果をシミュレートし、解析の妥当性を確認しました。動的解析では一次元地盤応答解析結果との比較、検討により盛土形状をによる地盤応答特性への影響を確認しました。また、ボックスカルバートの耐震性に対し、FEM応答変位法に基づく静的解析により、三次元動的FEM解析の結果を適切に評価できることを確認しました。さらに、FEM応答変位法を用いてボックスカルバート部材をファイバー要素及び多方向ひび割れ理論による非線形解析を実施し、ボックスカルバートの大規模地震時の損傷過程を評価するための基礎資料を得ました。
図:遠心模型実験のシミュレーション解析モデルの例


アーチカルバート構造の耐震性能検討業務
独立行政法人 土木研究所
■プレキャスト ■アーチカルバート ■非線形静的解析 ■応答震度法
本業務は,ヒンジを有するプレキャストアーチカルバート構造の地震時性能を評価するため,別途実施した試設計成果を基にプッシュオーバー解析を行い,構造物の破壊モード,限界状態についての検証を行ったものです。解析ではアーチカルバートをファイバー要素としてモデル化し,ヒンジ部を回転角に上限値を有する非線形ばねとして応答震度法を用いた静的解析を実施しました。
図:解析による変形図の例


堺泉北有料道路 耐震対策設計委託(その9)
大阪府道路公社
■耐震補強設計 ■RC単柱橋脚 ■ラーメン式橋脚 ■落橋防止システム ■RC巻立て
本業務は、既設高架橋の橋脚及び落橋防止システムの耐震補強設計です。橋脚柱のRC巻き立て、ラーメン橋脚梁の鋼板巻き立、落橋防止構造、変位制限構造、段差防止構造を設計しました。また、ヤード、足場、道路規制等の施工計画を立案しました。


主要地方道大阪臨海線外 津波に対する橋梁耐波性能影響評価検討委託
大阪府鳳土木事務所
■津波 ■三次元津波シミュレーション ■橋梁 ■津波被害予測 ■津波対策
大阪府南部域の大阪湾岸部の20余橋の二次元津波解析結果に基づき浸水を判断し、浸水する代表3橋について三次元津波解析を行い桁流出の有無を判定しました。また、桁の浮上り、流出に対する対策を検討しました。
図:三次元津波解析結果


一級河川 寝屋川外河川施設耐震対策検討委託(その2)
大阪府寝屋川水系改修工営所
■水門 ■排水機場 ■耐震診断 ■地盤解析 ■耐震補強
本業務は河川施設である排水機場と水門の耐震診断及び補強検討です。排水機場は構造形状から導水庭部と排水機場本体に分け,カルバート形状の導水庭部は動的FEM解析により,排水機場本体は三次元の静的FEM解析により耐震性を照査しました。排水機場本体に作用する地震時土圧は,別途実施した動的FEM解析により設定しました。また,水門については保有耐力法及び動的解析法を適用し,耐震性を照査しました。その結果よりいずれの構造物もせん断耐力が不足することが確認されたため,後施工せん断補強筋による補強の提案を行いました。
図:排水機場本体の解析結果(変形図)


鴻の池橋外1 橋橋梁補修・補強設計業務委託
宮城県多賀城市
■落橋防止システム設計 ■RC巻立て補強工法 ■耐震性能照査 ■動的解析の照査 ■補修・補強検討
橋脚耐震補強は河積阻害率からPP工法、震災時の避難路確保として可撓性踏掛板での橋台背面沈下防止、史都多賀城にマッチした景観性と維持管理軽減を兼備したAs型押し舗装を採用しました。


安芸地区震災対策農業水利施設整備ため池耐震性能照査委託業務
高知県安芸農業振興センター
■老朽ため池 ■二次元動的解析 ■動的解析
本業務は高知県内におけるフィルダム(ため池)の耐震性照査のために,解析的検討を行ったものです。解析は,堤体の築堤過程から湛水後の浸透流解析,動的解析及びその結果に基づいてニューマーク法等による変形解析を行いました。解析結果は,検討したいずれのため池においても多少の変形は生じるが越水等の大きな損傷は生じないと判断されました。また,検討箇所の内,1池については地盤調査結果より堤体の一部に液状化が生じる可能性が指摘されました。このため,有効応力に基づく動的FEM解析(LIQCA)を用いて地震時及び地震後の沈下挙動予測を行いました。
上図:LIQCAによる加振時の過剰間隙水圧比分布(赤い箇所が液状化層)
下図:地震後24時間経過時の堤体の変形挙動


一級河川 寝屋川城北寝屋川口水門耐震性能照査委託
大阪府 寝屋川水系改修工営所
■耐震照査 ■非線形動的解析 ■耐震補強 ■液状化 ■河口水門
本業務は,河川構造物である水門施設の耐震診断と補強検討です。解析は通常の保有耐力法に加え,FEMによる動的解析を行いました。対象箇所は液状化の発生が想定されため,動的解析に当たっては過剰間隙水圧の上昇を考慮した有効応力法を適用しました。動的解析では水門本体に加えて基礎杭も同時にモデル化し,地盤の変形による基礎への影響も適切に評価しました。 解析による検討の結果,堰柱のせん断耐力不足が確認されたため,後施工のせん断補強筋挿入工による対策を提案しました。
左図:変形挙動と過剰間隙水圧比分布(赤い箇所が液状化層)  右図:曲げモーメント図


福岡導水施設耐震照査等業務
独立行政法人 水資源機構 筑後川局
■導水施設 ■耐震照査 ■耐震補強設計 ■FEM解析 ■地質調査
本業務は,福岡県における導水施設の耐震診断及び補強検討を行ったものです。検討に当たっては,構造物の形状,地盤条件等を考慮し,最も適切と考えられる手法及びモデル化を行いました。対象は水路及び調圧水槽,接合井等であり,基本的に通常用いられる静的解析法(保有耐力法等)を適用するとともに,必要に応じて動的解析による検証を行いました。また,地盤条件によって液状化の影響懸念される箇所については,液状化による流動変位を考慮した静的流動変位解析(ALID)により液状化流動変位に対する安全性についても検討を行いました。
図:対象構造物とモデル化の例