報告書番号

N11025

タイトル（和文）

重力式コンクリートダムの耐震性能評価技術の高度化（その１）―模型実験と地震応答解析による損傷評価―

タイトル（英文）

Advanced seismic performance assessment for concrete gravity dams (part.1) Damage evaluation by means of experiments and earthquake response analyses

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

重力式コンクリートダムの堤体や基礎岩盤等の損傷を想定した模型実験ならびに地震応答解析により、有限要素解析における損傷評価のモデル化法を提案した。そして、提案モデルを用いたダムの地震応答解析により、堤体の損傷状況を明らかにした。得られた主な結果は次の通りである。
1.模型実験から、堤体岩着部と基礎岩盤内部では引張応力の局所的な集中により損傷が生じやすいことが明らかとなった。
2.模型実験の再現解析から、堤体岩着部での損傷評価には、非線形接合要素によるモデル化が適切であることが示された。
3.2次元モデルでの解析によると、堤体の固有周期と入力地震動の卓越周期帯との関係により、堤高100mダムでは堤体頂部が分断するが、堤高50mダムでは軽微な損傷であった。
4.堤高100mダムで2次元モデルと3次元モデルによる終局状態の違いを比較すると、2次元モデルでは堤体頂部の分断となるが、3次元モデルでは高標高アバット近傍の堤体岩着部での損傷となった。

概要 （英文）

A damage evaluation model introduced into FEM analysis of concrete gravity dams was developed by means of experiments and seismic response analyses including the damage of dam body and foundation rock etc. The damages of the concrete gravity dams were clarified with seismic response analyses using the developed model. Main conclusions obtained are as follows.
1. As a result of the experiments, damages occurred in the boundary section of the dam body, the foundation rock and inside the foundation rock, because of the influenced of local concentration of tensile stress.
2. Within simulating analyses of the experiments, the non-linear bond element was suitable for modeling damage evaluation at the contact section between dam body and foundation rock.
3. On the two dimensional analysis, the top area of the 100m-height dam was damaged due to sympathetic vibration of earthquake motion, while the 50m-height dam was the slightly damaged.
4. Compared with the two dimensional analysis and the three dimensional analysis of the 100m-height dam, the final state of damages was different. On the two dimensional analysis, the dam body was divided two blocks at the top area, while on the three dimensional analysis, the contact section between the dam body and the foundation rock were damaged at higher-abutment area.

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