地下構造物全般の耐震設計

概要

 開削・シールドトンネル、沈埋トンネル、立坑(共同溝・下水・地下河川等)、地下調節池などの地下構造物を対象にした応答変位法(レベル1、レベル2地震動)、応答震度法(レベル1、レベル2地震動で地盤・構造物の非線形性を考慮した設計が可能)による耐震設計を報告書の取りまとめまでを行います。


応答震度法解析

1.常時設計計算
 線形骨組解析による断面(部材厚、配筋)の決定

アーチカルバートの例 ボックスカルバートの例(その1)
アーチカルバート(標準部)
ボックスカルバートの例(その2)
地下調節池の例

2.耐震計算用データの整理
 構造条件、荷重条件、地盤条件、入力地震動等の耐震設計に必要となるデータの整理・決定

地盤のひずみ依存曲線の例 入力地震動の例
一次元地盤応答解析結果の例 応答震度法解析結果(非線形)の例

3.耐震計算の取りまとめ
 耐震安全性の照査(曲率、せん断耐力、層間変形角、破壊形態)
 検討条件及び照査結果のとりまとめ

照査結果一覧の例

4.耐震設計フロー

応答震度法による耐震設計フロー

応答変位法解析

「トンネル標準示方書[開削工法編]・同解説」(土木学会)、「下水道施設耐震計算例 管路施設編」(日本下水道協会)に準拠したレベル1(許容応力度法)、レベル2(限界状態設計法)の設計を行います。

1.常時設計計算

常時設計解析モデルの例(マンホール)

2.耐震計算用データの整理
 構造条件、荷重条件、地盤条件、表層地盤の固有周期、設計応答速度等の耐震設計に必要となるデータの整理・決定

設計応答速度:レベル1 設計応答速度:レベル2

3.耐震計算
 地盤相対変位の算出
 応答変位法解析
  地盤バネで支持された弾性承上の全断面有効の梁要素として解析を行います。
  レベル1、レベル2地震動に対する鉛直方向及び水平方向の検討

地盤相対変位の算出および解析モデルの例(鉛直方向) 解析モデルの例(水平方向)

4.耐震計算の取りまとめ
 耐震安全性の照査
  レベル1:許容応力度法(曲げ、せん断応力度照査)
  レベル2:終局限界状態設計法(曲げ耐力、せん断耐力照査、破壊形態判定)
 検討条件及び照査結果の取りまとめ

レベル1照査結果の例 レベル2照査結果の例

5.耐震設計フロー

応答変位法による耐震設計フロー(矩形マンホールの例)