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耐 震 診 断
港湾・海岸保全施設のチャート式耐震診断システム

港湾・海岸保全施設のチャート式耐震診断システム

は じ め に

 NEWJECでは,港湾施設や海岸保全施設の耐震性向上や防災,もしくは救援活動に役立つ技術を提案しています.
 この技術では港湾や海岸の施設について,従来のOUT or SAFEの耐震診断ではなく,変形量,応力状態を定量的に診断することが可能です.
こうした耐震診断を実施することで,対策が必要な施設の抽出や,広域的な耐震診断をを効率的に実施することが可能です.また,EXCELをベースとしたシステムとなっており,非常に使いやすいのも特徴です.

開 発 の 経 緯

 現在,作成されているハザードマップのほとんどが防潮堤等の海岸保全施設が大規模地震により変形しない,もしくは全く機能しないといった極端な状況を仮定して作成されています.
 これは,従来の簡易的な耐震診断では施設の変形量を算定できなかったためであり,地震による変形状況を算出するためには高度な解析等が必要となり多大な費用と時間を必要としたためです.
そこで,国土交通省 近畿地方整備局 神戸港湾空港技術調査事務所が中心(NEWJECも一部参加)となり,施設の形状,地盤強度,および地震動に関する情報から,地震時の変形量,応力を算出し定量的な耐震診断を実施できる手法として,沿岸構造物のチャート式耐震診断システム(以下、”チャート式”と略称)が開発されました.

チャート式による耐震診断フロー
構造形式
構造形式
【1】
施設情報の入力
 (1) 地盤条件(等価N値)
 (2) 施設の形状情報 適用形状は4構造形式
 
 ●直立型(重力式)
  ●傾斜型(堤防タイプ)
  ●傾斜型(護岸タイプ)
  ●矢板(控え式:直杭,組杭,控え版,自立式)
【2】
地震動条件の入力
【3】
入力条件による補正係数の算出
【4】
入力条件に合致した残留変位算出


 地 震 動 条 件 の 入 力 

【1】 サイト特性を考慮した地震波形がない場合


距離減衰式およびシステム内で用意された波形から速度波形のPSI値を算定します.

【2】サイト特性を考慮した地震波形がある場合


地震波形からPSI値を算定します.各地域の特性をもった地震波形による診断となりますので,地震動の地域特性を十分反映した診断診断が可能です.

●速度のPSI値について●


速度のPSI値とは,地震動が港湾構造物の変形量に与える影響について評価する指標のひとつとして港湾空港技術研究所野津主任研究官らによって提案されたものです.速度のPSI値は,フーリエスペクトルの二乗の周波数に対する積分値としても定義されます.したがって,速度の最大値による評価よりも,スペクトル全体(全周波数領域)を対象に評価することができ,より地震動の特徴を含んだ評価指標といえます.

チャート式では,補助ツールが付属しており,地震動の時刻歴データがあれば簡単に速度のPSI値の算定が可能です.


チャート式の診断精度
チャート式とFLIP解析
 右図は,同一施設に対してチャート式,FLIP解析を実施し,両者の残留水平変位について比較したものです.

 これをみると,チャート式により算定した残留変位のほうが大きくなる傾向にあり,FLIP解析に比べて安全側の評価となることがわかります.

また,残留水平変位が1.5m以下であれば,FLIP解析に近い結果が得られており,診断精度が高いことがわかります.



■チャート式の利用方法および実績

津波に対する海岸保全施設の効率的な耐震診断
延長数百kmにおける海岸保全施設を対象に津波に対する耐震診断を効率的に実施できます.
NEWJEC実績:「阪南港海岸外 水門等耐震点検検討委託 」
(大阪府 港湾局 TECRIS登録番号 :3000-627747)
施設変形量を考慮した高精度津波ハザードマップの作成
チャート式により地震時の変形量を算定し,より実際に近い浸水深マップ等が作成できます.
NEWJEC実績:「平成19年度 四日市港及び津松坂港津波影響調査」
(国土交通省 中部地方整備局 四日市港湾事務所 TECRIS登録番号:3000-845272)
大規模地震時の港湾全体の施設変形量の把握
今後の防災計画に資することを目的とし,レベル2地震時における港湾全体の施設変形量を算定.
NEWJEC実績:「平成20年度 係留施設耐震検討調査」
(国土交通省 中部地方整備局 名古屋港湾空港技術調査事務所 TECRIS登録番号:3000-954109)

ニュージェックは、多様な分野の耐震診断に取り組んでいます(一例)
下水道管路の耐震診断
ダムの耐震性能照査
港湾・海岸保全施設のチャート式耐震診断システム(このページ)
水道施設の耐震性能照査
地震動作成

●取扱グループ…港湾・海岸グループ
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