JP2000027200A - 構造物の耐震補強構造 - Google Patents
構造物の耐震補強構造Info
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Abstract
済性に配慮する。 【構成】本発明に係る構造物の耐震補強構造は、構造物
1の地下埋設部分2と周辺地盤3との間にドライエリア
のような中空空間8を形成するとともに該中空空間内に
所定の緩衝材5を充填してなる相対変位吸収領域4を備
え、地震時における地下埋設部分2と周辺地盤3との相
対変位を吸収するようになっている。また、相対変位吸
収領域4の中空空間には伸縮性ネット6a、6b、6c
を水平に張設してあり、緩衝材5の浮き上がりを防止す
るようになっている。
Description
埋設部分を有する構造物の耐震補強構造に関する。
礎、ケーソン基礎等に大別されるが、表層近傍の地盤強
度が構造物の重量に比して相対的に小さい場合には、良
質な支持層まで杭を打ち込む杭基礎を採用するととも
に、構造物に一定の地下埋設部分を設けることが多い。
分であってその見直しが必要となることがあるが、杭自
体に問題がある場合はともかく、杭の健全性に問題がな
いのであれば、構造物、特にその地下埋設部分を耐震補
強することで構造物の健全性を維持できる場合が多い。
そして、耐震補強の際には、構造物の重量をできるだけ
増加させずに強度増大を図るのが望ましく、例えば炭素
繊維シートの巻付けによる補強が効果的である。
たような耐震補強方法では、工事期間中、施設の供用を
中断しなければならないという問題や、耐震補強自体に
コストがかかるという問題を生じていた。
施設供用の問題は生じないが、構造物の重量を抑えつつ
その強度増大を図ることにやはりコストがかかるという
問題に変わりはなく、現状の耐震補強に代わる新たな耐
震補強対策が望まれていた。
たもので、工事期間中に施設の供用を中断することな
く、しかも経済性に優れた構造物の耐震補強構造を提供
することを目的とする。
め、本発明に係る構造物の耐震補強構造は請求項1に記
載したように、構造物の地下埋設部分と周辺地盤との間
に中空空間を形成するとともに該中空空間内に所定の緩
衝材をその浮き上がりが防止されるようにして充填して
なる相対変位吸収領域を備えたものである。
は、前記中空空間内に伸縮性ネットを水平に張設したも
のである。
は、前記緩衝材を前記地下埋設部分若しくは前記周辺地
盤に固定したものである。
ては、構造物の地下埋設部分と周辺地盤との間に備えら
れた相対変位吸収領域が地震時における地下埋設部分と
周辺地盤との相対変位を吸収する。したがって、地震時
における側方からの地震入力が小さくなり、その分、構
造物全体に入力する地震エネルギーが減少するととも
に、周辺地盤からの土圧が構造物の地下埋設部分に作用
しなくなるので、構造物の地下埋設部分の部材力が大幅
に低減する。また、周辺地盤が構造物の地下埋設部分を
拘束しなくなるので、構造物の固有周期が長周期化し、
地震波の卓越周期から外れる、いわば免震効果も期待で
きる。
衝材は、地震時における構造物の振動エネルギーを吸収
する減衰部材として作用し、構造物の揺れを速やかに収
斂させる。そして、かかる緩衝材は、中空空間内で浮き
上がることがないように構成してあるので、中空空間の
水、特に地震時において周辺地盤から浸入した地下水に
よって浮き上がる懸念がなくなり、上述したエネルギー
吸収機能は、地震時においても確実に発揮される。
かつエネルギー吸収能に優れたものを主な対象とし、具
体的には、発泡スチロールや発泡ウレタンといった発泡
体、ゴム、アスファルト、シリコン等が考えられる。
は任意であってさまざまな構成が可能であり、例えば、
前記中空空間内に伸縮性ネットを水平に張設した構成が
可能である。かかる構成によれば、緩衝材の浮力は伸縮
性ネットで支持され、該緩衝材の浮き上がりが防止され
る。伸縮性ネットは、緩衝材の最頂部にだけ張設するよ
うにしてもよいが、例えば数段に分けて張設するように
すれば、緩衝材の浮力を分散支持することができるの
で、地震時の信頼性が高まる。なお、伸縮性ネットは、
構造物の地下埋設部分と周辺地盤との間に生じた地震時
相対変位に伴って伸縮するので、相対変位吸収領域とし
ての機能に何ら支障は生じない。
構成例としては、該緩衝材を地下埋設部分若しくは周辺
地盤に固定した構成が考えられる。なお、固定の仕方
は、接着剤による接着、アンカーボルト等による定着、
周辺地盤や構造物の地下埋設部分との摩擦あるいは係合
などから適宜選択すればよい。
は、該地盤の崩落を防止するために構築された土留め壁
や地山安定材を含むものとする。
補強構造の実施の形態について、添付図面を参照して説
明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等につい
ては同一の符号を付してその説明を省略する。
強構造を示したものである。同図でわかるように、本実
施形態に係る構造物の耐震補強構造は、構造物1の地下
埋設部分2と周辺地盤3との間にドライエリアのような
中空空間8を形成するとともに該中空空間内に所定の緩
衝材5を充填してなる相対変位吸収領域4を備え、地震
時における地下埋設部分2と周辺地盤3との相対変位を
吸収するようになっている。
おかつエネルギー吸収能に優れた発泡スチロールや発泡
ウレタンなどの発泡体で形成してある。かかる緩衝材5
は、エネルギー吸収効果が高くなるように、大きさが例
えば数cm〜数十cm角程度の範囲でばらつきを有する
ものを使用するのがよい。
は伸縮性ネット6a、6b、6cを水平に張設してあ
り、緩衝材5の浮き上がりを防止するようになってい
る。なお、かかる伸縮性ネット6a、6b、6cは、構
造物1の地下埋設部分2及び周辺地盤3の側壁に繋着す
ればよいが、中間付近に作用する大きな浮力を確実に支
持するため、同図に示すように、引張材7を各伸縮性ネ
ット6a、6b、6cに結び付けた上、その下端を地盤
内に定着するようにしておくのがよい。また、伸縮性ネ
ット6a、6b、6cの網目の大きさは、緩衝材5の大
きさよりも十分に小さくしておく。
構築するにあたっては、構造物1の地下外壁周囲を掘り
下げて中空空間8を形成した後、該中空空間に緩衝材5
を充填して相対変位吸収領域4を構築する。
おいては、構造物1の地下埋設部分2と周辺地盤3との
間に備えられた相対変位吸収領域4が地震時における地
下埋設部分2と周辺地盤3との相対変位を吸収する。し
たがって、地震時における側方の周辺地盤3からの地震
入力が小さくなり、その分、構造物1全体に入力する地
震エネルギーが減少するとともに、周辺地盤3からの土
圧が構造物1の地下埋設部分2に作用しなくなるので、
構造物1の地下埋設部分2の部材力が大幅に低減する。
また、周辺地盤3が構造物1の地下埋設部分2を拘束し
なくなるので、構造物1の固有周期が長周期化し、地震
波の卓越周期から外れる、いわば免震効果も期待でき
る。
緩衝材5は、地震時における構造物1の振動エネルギー
を吸収する減衰部材として作用し、構造物1の揺れを速
やかに収斂させる。そして、かかる緩衝材5は、伸縮性
ネット6a、6b、6cによって中空空間内における浮
き上がりが防止される。
造物の耐震補強構造によれば、地震時における地下埋設
部分2と周辺地盤3との相対変位を相対変位吸収領域4
で吸収することによって地震入力の低減を図るととも
に、相対変位吸収領域4内に充填された緩衝材5によっ
て構造物1の振動エネルギーを吸収するようにしたの
で、従来のように構造物1自体の構造断面を増大させた
り炭素繊維シート等で耐震補強したりすることなく、構
造物1の耐震性能を向上させることができる。
ても、設計面であれ施工面であれ容易に対応することが
できるとともに、相対変位吸収領域4を構築するのに構
造物1の供用を中断する必要もない。
強構造の作用効果を確認するために行った動的応答解析
の結果を示したグラフであり、相対変形吸収領域4を設
けたことにより、構造物1に作用する地震時水平土圧を
大幅に低減できることがわかる。
ではないので、耐震補強に要するコストを抑えることが
可能であり、特に構造物1が新設である場合には、その
基礎工事と並行して相対変位吸収領域4を構築すること
ができるので、大幅なコストダウンが可能となる。
構造によれば、相対変位吸収領域4の中空空間8内に伸
縮性ネット6a、6b、6cを水平に張設したので、地
震時において中空空間内に地下水が浸水し該地下水によ
って緩衝材5が浮力を受けたとしても、その浮力を伸縮
性ネット6a、6b、6cで支持し、緩衝材5の浮き上
がりを防止することができる。
した地下水によって緩衝材5が浮き上がる懸念がなくな
り、上述したエネルギー吸収機能は、地震時においても
確実に発揮される。なお、伸縮性ネット6a、6b、6
cの網目の大きさを適宜設定することにより、大きさや
形状にばらつきがある梱包用廃材等も緩衝材5として再
利用することが可能となるという作用効果も奏する。
構造によれば、伸縮性ネット6a、6b、6cを3段に
分けて張設したので、緩衝材5の浮力を分散支持するこ
とが可能となり、地震時の信頼性が高まる。
辺地盤3との境界を鉛直面としたが、必ずしも鉛直面と
する必要はなく、例えば図3に示すように、周辺地盤3
に形成された法面32と構造物1の地下埋設部分2(地
下外壁)との間を中空空間8とするとともに該中空空間
内に緩衝材5を充填し、これを相対変位吸収領域33と
してもよい。
が、周辺地盤が軟弱な場合、地震時において該地盤が相
対変位吸収領域側に崩落する懸念がある。かかる場合に
は、図4(a)に示すように、相対変位吸収領域4に対向
する側の周辺地盤3に地中連続壁、鋼板、鋼管矢板等で
構成した土留め壁41を設けたり、同図(b)に示すよう
に、相対変位吸収領域33に対向する側の周辺地盤3の
法面に吹付けコンクリート等で構成した地山安定材42
を設けるようにすればよい。
変位吸収領域側への周辺地盤3の崩落はもちろんのこ
と、緩衝材5への過大な土圧発生も未然に防止され、上
述したような相対変位領域を設けたことによる地震入力
の低減等の効果を確実かつ長期的に得ることが可能とな
る。
がりを伸縮性ネット6a、6b、6cで防止するように
したが、かかる構成に代えて、図5(a)に示すように、
構造物1の地下埋設部分2と周辺地盤3の土留め壁41
の対向する各側壁に凹凸部材51を取り付け、該凹凸部
材と緩衝材52とを係合させることによって、地下水に
よる浮き上がりを防止するようにしてもよい。また、同
図(b)に示すように、構造物1の地下埋設部分2と周辺
地盤3の土留め壁41の対向する各側壁に接着剤53を
予め塗布し、しかる後に緩衝材52を接着させることに
よって、地下水による浮き上がりを防止するようにして
もよい。なお、かかる構成で使用する緩衝材52は、現
場発泡タイプの発泡体で構成することが考えられる。
充填された緩衝材62をスタッドボルト、アンカーボル
ト、差し筋などの定着部材61によって構造物1の地下
埋設部分2及び周辺地盤3の土留め壁41にそれぞれ連
結することによって、地下水による浮き上がりを防止す
るようにしてもよい。かかる構成で使用する緩衝材62
は、例えば盛土材として使用されている板状発泡体を転
用することができる。
明の構造物の耐震補強構造によれば、地震時における地
下埋設部分と周辺地盤との相対変位を相対変位吸収領域
で吸収することによって地震入力の低減を図るととも
に、相対変位吸収領域内に充填された緩衝材によって構
造物の振動エネルギーを吸収するようにしたので、従来
のように構造物自体の構造断面を増大させたり炭素繊維
シート等で耐震補強したりすることなく、構造物の耐震
性能を向上させることができる。そのため、設計外力の
見直しがあったとしても、設計面であれ施工面であれ容
易に対応することができるとともに、相対変位吸収領域
を構築するのに構造物の供用を中断する必要もない。
震補強構造によれば、地震時において中空空間内に地下
水が浸水し該地下水によって緩衝材が浮力を受けたとし
ても、その浮力を伸縮性ネットで支持し、緩衝材の浮き
上がりを確実に防止することができるとともに、伸縮性
ネットの網目の大きさを適宜設定することにより、大き
さや形状にばらつきがある梱包用廃材等も緩衝材として
再利用することが可能となるという効果も奏する。
震補強構造によれば、地震時において中空空間内に地下
水が浸水し該地下水によって緩衝材が浮力を受けたとし
ても、係合、接着、定着といった既存の固定手段を用い
て緩衝材を周辺地盤や構造物の地下埋設部分に固定する
ことにより、緩衝材に作用する浮力を周辺地盤等に伝達
させてその浮き上がりを確実に防止することができると
いう効果も奏する。
あり、(a)は鉛直断面図、(b)はA―A線に沿う水平断面
図。
効果を確認するために行った解析結果を示したグラフ。
図。
断面図。
詳細断面図。
詳細断面図。
Claims (3)
- 【請求項1】 構造物の地下埋設部分と周辺地盤との間
に中空空間を形成するとともに該中空空間内に所定の緩
衝材をその浮き上がりが防止されるようにして充填して
なる相対変位吸収領域を備えたことを特徴とする構造物
の耐震補強構造。 - 【請求項2】 前記中空空間内に伸縮性ネットを水平に
張設した請求項1記載の構造物の耐震補強構造。 - 【請求項3】 前記緩衝材を前記地下埋設部分若しくは
前記周辺地盤に固定した請求項1記載の構造物の耐震補
強構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19851998A JP3473009B2 (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 耐震補強構造及びその構築方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19851998A JP3473009B2 (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 耐震補強構造及びその構築方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000027200A true JP2000027200A (ja) | 2000-01-25 |
JP3473009B2 JP3473009B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP19851998A Expired - Fee Related JP3473009B2 (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 耐震補強構造及びその構築方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3473009B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003020659A (ja) * | 2001-07-04 | 2003-01-24 | Shimizu Corp | 軟弱地盤を利用した地盤免震構造 |
CN108360547A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-08-03 | 中国路桥工程有限责任公司 | 一种适用于深水、强震条件下的桥梁复合基础 |
-
1998
- 1998-07-14 JP JP19851998A patent/JP3473009B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003020659A (ja) * | 2001-07-04 | 2003-01-24 | Shimizu Corp | 軟弱地盤を利用した地盤免震構造 |
CN108360547A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-08-03 | 中国路桥工程有限责任公司 | 一种适用于深水、强震条件下的桥梁复合基础 |
CN108360547B (zh) * | 2018-04-02 | 2020-07-21 | 中国路桥工程有限责任公司 | 一种适用于深水、强震条件下的桥梁复合基础 |
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---|---|
JP3473009B2 (ja) | 2003-12-02 |
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