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技術/研究

技術

技術研究所

液状化解析技術

技術概要

新潟地震で注目された液状化現象は、地盤流動という新しい形態とともに阪神・淡路大震災では再び大きくクローズアップされました。液状化時の挙動予測、対策効果の検討などは、構造物の設計において重要なポイントとなっており、近年、液状化解析が実施されることも多くなっています。
本技術は、地震時の液状化発生予測、液状化発生時の構造物の挙動および被害の予測、各種の液状化対策工法の設計等に利用するものであり、性能規定型設計において重要な役割を果たすと考えられます。

解析技術

液状化解析プログラムの一覧

液状化予測や構造物の被害予測、またその対策工の設計では、簡易的な手法から2次元・3次元の有効応力液状化解析といったハイレベルな手法までの種々の解析技術が用いられています。
有効応力法は、過剰間隙水圧の発生を予測できる土の非線形モデルを地震応答解析に組み込んだ手法で、忠実に地震時の地盤・構造物の挙動を評価することができます。実務設計においては、手法が簡便な全応力法が従来は用いられてきましたが、今後、構造物の大規模化、対策工法のコストダウン、大規模地震時への対応等を考慮すると、実現象に忠実で、合理的な設計が可能である有効応力法に基づく解析手法の利用が増加すると思われます。

ケーソン式岸壁の被災シミュレーション

兵庫県南部地震六甲アイランド南側ケーソン式岸壁

ケーソン天端 実測値 解析値

水平変位(m)

4.7

3.0

鉛直変位(m)

1.9

0.9

液状化解析プログラムの一覧

解析結果(変形図と過剰間隙水圧比分布)

※過剰間隙水圧比が大きいほど液状化の度合いは大きく、1.0で完全に液状化をおこしている。

河川堤防の被災シミュレーション

北海道南西沖地震後志利別川堤防

被災状況

解析結果(変形図)

液状化地盤における地中構造物の変形予測シミュレーション

解析モデル

無対策時解析結果(変形図と過剰間隙水圧比分布)

対策時解析結果(変形図と過剰間隙水圧比分布)

マンホールの浮上がり実験と有効応力解析

安藤ハザマ技術研究所では、大型3軸振動台および大型せん断土槽を所有しています。
これらの設備を用いて、地盤および構造物の地震時挙動を実規模レベルで再現することが可能です。

  • 大型3軸振動台
    テーブルサイズ 6m×4m
    最大加速度:長辺および鉛直1G、短辺3G
    搭載重量:80tf
    加振振動数:DC〜50Hz
  • 大型せん断土槽
    寸法:4.55m×2.2m×2.5m
    容量:25.03m3

加振前

加振後

大型せん断土槽を用いた振動台模型実験

入力加速度波形

FEMメッシュ図

加振後変形図(解析結果)

2次元FEM有効応力解析(LIQCA2D)

この技術に関するお問い合わせ

お問い合わせ

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