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技术研究
下水道设施(放流渠-应答变位法)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ボックスカルバートの下に、PC杭基礎である。図1および図2に構造モデルを示す。下水道施設耐震計算例(2002年版)に従い、地中埋設線状構造物(Ⅱ類)に分類される。

放流渠の構造モデル

放流渠の断面形状

  2. 解析フロー
 
  解析フローを図3に示す。構造解析にはフレーム構造計算を用い、放流渠の躯体構造と杭基礎を別々に計算した。また、Lv2地震に対する構造解析は、構造分類がⅡ類であるため、構造特性係数Csを考慮しないで検討した。

 

                                                                    

  3. 横断方向の耐震診断
 
  図4に、横断方向の計算モデルを示す。図5に、地震時の作用荷重を示す。Lv1地震に対しては、許容応力度照査を、Lv2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。ある部材(頂版、底版、側壁)における照査結果は全部OKでした。

 

 

横断方向の計算モデル
地震時の作用荷重  
4. 杭基礎の耐震診断
 
  杭基礎は、地盤をバネとする弾性床上のはりとして図6に示すモデルで計算を行った。図7に、杭体耐力の照査結果を示す。杭頭結合部の照査について、Lv1地震に対しては、以下の項目について行った:①垂直支圧応力度 ②押抜きせん断応力度 ③水平支圧応力度  ④端部杭における水平方向の押抜きせん断応力度 ⑤仮想鉄筋コンクリート断面;Lv2地震に
 
  対しては、以下の項目について行った:①押抜きせん断応力度、②仮想鉄筋コンクリート断面。
 
杭基礎の計算モデル
 
 
杭体耐力の照査  
5. 縦断方向の耐震診断
 
  縦断方向については水平振動と鉛直振動の2方向について検討をおこなった(図8参照)。Lv1地震に対しては、許容応力度照査を、Lv2地震に対しては、曲げ耐力による照査を行った。縦断方向における照査結果は、水平面内と鉛直面内ともにNGでした。図9に、補強案を示す。継手部に発生する変位には、軸方向相対変位量、直角方向相対変位量および直角方向相対回転角等が考えられた。Lv2地震時軸方向相対変位量は88.2mmでしたが、エキスパンション・ジョイント位置に後付型伸縮可とう継手の設置を実施した(図10参照)。
 
 
縦断方向の断面力
 
補強案(PP工法)
 
 
10 後付型伸縮可とう継手

 

 

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