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技术研究
某地下水槽抗震诊断实例

  1. 解析概要
 
  対象構造物は、鉄筋コンクリート製の地下水槽の上部に、S造の建築上屋が存在する。図1および2に構造モデルを示す。水道施設耐震工法指針・解説(2009年版)に従い、水槽付建築物に分類される。

図1 建築物(上屋)の構造モデル
図2 地下構造物(地下水槽)の構造モデル
 
  2. 解析フロー
 
  解析フローを図3に示す。L2地震に対する地下構造物の構造解析は、構造特性係数Csを考慮した震度法を用い、限界状態設計法による照査を実施した。また、設計震度は、固有値解析を行い設計応答スペクトルから設定した。なお、上屋の診断時に算出される反力を地下構造物に作用させた。
 

   

       3. 建築物(上屋)の耐震診断
 
  建築物の耐震診断では、構造耐震指標GIsが1.0以上のとき安全性が確保されると判定する。
 
  構造耐震指標:
 
  ここに、 :保有水平耐力、 :必要保有水平耐力、 :必要保有水平耐力の補正係数、 :重要度係数
 
  診断の結果、GIsは1.0未満となり、耐震安全性の評価はbランク(倒壊の危険性あり)となった。
 
  したがって、上屋に対して、補強の必要有りと判断された。

  4. 構造特性係数(Cs)の算定
 
  図4にCsの算定方法を、図5にCs算定のための非線形プッシュオーバー解析の結果を示す。Csは、図4に示すように、プッシュオーバー解析の結果を用い、エネルギー一定側に基づいて算定した。

 

 

  5. 地下構造物の耐震診断
 
  L1地震に対しては、許容応力度照査を、L2地震に対しては、曲げ耐力およびせん断耐力による照査を行った。図6に、ある断面における照査結果を示す。部材基部において照査を満足しない箇所が見られる。図7に、補強案を示す。ストラットにより部材の変形を抑制するとともに、床版や壁の増厚を実施した。

6 耐震診断結果図7 補強案図

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