径厚比を考慮した鋼管部材のモデル化法の各種港湾施設への適用

発行年月 2017年12月 港湾空港技術研究所 資料 1338
執筆者 大矢陽介、塩崎禎郎、小濱英司、川端雄一郎
所属 地震防災研究領域 耐震構造研究グループ
要旨 平成19年に改正された「港湾の施設の技術上の基準・同解説」では,鋼管を構造部材とする構造物のレベル2地震動に関する偶発状態に対する照査項目として,全塑性モーメントが規定されている.一方,既往の研究より,近年の港湾構造物で多く採用されている径厚比(直径/板厚)が100程度の大径厚比の鋼管杭の曲げ耐力が,全塑性モーメントを下回ることが指摘されている.
筆者らは,大径厚比の鋼管杭において耐力を過大評価していた,全塑性モーメントを用いた鋼管部材のモデル化法に変わる方法を提案した.提案法は,径厚比および軸力に応じた耐荷性能の評価が可能であり,照査項目として全塑性モーメントの代わりに塑性率を用いた限界曲率を採用することで,大径厚比および高軸力条件下の変形性能の評価が可能である.
本研究では,提案法を各種港湾施設への適用するため,施設毎の荷重・境界条件に合わせて算定式を構築した.また,地震応答解析を実施し,提案法が各鋼管部材の耐震性能照査に与える影響を評価した.検討施設は,直杭式横桟橋,鋼管矢板式岸壁,矢板式岸壁(控え直杭)および矢板式岸壁(控え組杭)の4施設とした.その結果,従来法と比べ提案法は,大径厚比では,圧縮軸力の作用程度により板厚増加が必要となることがあり,一方で,径厚比が67程度あれば,高い変形性能によって板厚保を減少できることがわかった.

キーワード:鋼管杭,局部座屈,耐震性能照査,杭式桟橋,鋼管矢板式岸壁,地震応答解析
全文 No.1338.pdf(PDF/1.7MB)

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