山下 典彦

一般的にT型橋脚を対象とした動的解析では，橋軸方向と橋軸直角方向の異なる慣性力作用位置を考慮した上で上部構造，下部構造の梁部及び柱部の一部を1質点としてモデル化し計算を行うが，橋軸直角方向に幅員が広い場合は，上部構造によるロッキング振動の影響を無視できなくなり，それらを多自由度系で表現する必要があると考えられる。T型橋脚における研究は，横井らが動的載荷実験を通じて上部構造のロッキング振動から生じる回転モーメントを検討し，梁下端位置の曲げモーメントが降伏曲げモーメントの8割程度増加することを示している。さらに，阿部らは，偏心の影響を考慮した弾塑性動的解析を行い，残留応答が偏心の方向に増大することを明らかにしている。しかしながら，1自由度系に対して検討されたものであり，直接基礎を有する多自由度系モデルでは検証していない。 本研究では，直接基礎で支持されたＴ型橋脚を上部構造によるロッキング振動の影響を考慮した５自由度系のスウェイ・ロッキングモデルで表現し運動方程式を導出する。そして，上部構造によるロッキング振動の非線形復元力特性が明らかでないので，永田らがレベル1として用いている加速度波形を入力して得られた線形応答の最大値を降伏変位とし，非線形応答解析の結果から，上部構造のロッキング振動が直接基礎の応答に与える影響について検討する。

2017年度版の道路橋示方書では，直接基礎の鉛直荷重に対する支持の照査の方法が見直されている。しかしながら，経験的に常時・レベル1地震時に対し適切な設計がなされれば，レベル2地震時にも橋の性能に影響を与える過大な残留変位は生じないと考えられていることから，直接基礎の大変形挙動に関する新たな知見をもとに，レベル2地震時における直接基礎の安定照査について検討が望まれている。そこで本研究では，直接基礎で支持されるRC橋脚を3自由度系のスウェイ・ロッキングモデル(以下，SRモデル)で表現し，回転地盤ばねを鉛直地盤ばねに置き換えることで，浮き上がり機構をMechanicalモデルによって表現する。そして，非線形地震応答解析を行うことで埋戻し土を考慮した直接基礎の浮き上がり・滑り現象が地盤ばねのエネルギー収支に与える影響について検討する。

2017年度版の道路橋示方書では，直接基礎の鉛直荷重に対する支持の照査の方法が見直されている。しかしながら，経験的に常時・レベル1地震時に対し適切な設計がなされれば，レベル2地震時にも橋の性能に影響を与える過大な残留変位は生じないと考えられていることから，直接基礎の大変形挙動に関する新たな知見をもとに，レベル2地震時における直接基礎の安定照査について検討が望まれている。そこで本研究では，直接基礎で支持されるRC橋脚を3自由度系のスウェイ・ロッキングモデルで表現し，回転地盤ばねを鉛直地盤ばねに置き換えることで，浮き上がり機構をMechanicalモデルによって表現する。そして，非線形地震応答解析を行うことでRC橋脚や埋戻し土が直接基礎の浮き上がりに与える効果について検証する。

兵庫県南部地震以降，上下動が大きい地震動が観測され，それに起因すると思われる被害事例が存在するようになった．本研究では，この上下動が水平動に与える影響を調べるために，パラメータ励振の効果を上部構造物に曲げせん断型のはり要素でモデル化し，水平，鉛直及び回転の地盤ばねと剛体基礎に支持される基礎-地盤系の動的相互作用を考慮することで上部構造物は線形，地盤ばねは非線形モデルで解析を行った．そして，上下動やパラメータ励振の有無及び3つの地盤ばねの非線形特性が上部構造物の水平と上下の振動特性や擬似ADRS図に及ぼす影響について検討した．

一般に水平・上下動同時入力の応答計算は，水平動と上下動の応答計算を別個に行い，それらを合成することにより行っている．本研究では，道路橋の全体系を対象に，パラメータ励振の効果を上部構造物に曲げせん断型のはり要素でモデル化し，水平，鉛直及び回転の地盤ばねと剛体基礎に支持される基礎-地盤系の動的相互作用を考慮することで非線形地震応答解析を行い，上下動やパラメータ励振の有無及び3つの地盤ばねの非線形特性が上部構造物の水平と上下の振動特性，さらには地盤変形によって生じる基礎の応答が上部構造物の応答に及ぼす影響について検討を行った．