防災ソリューションID : JBP00012

清水建設 株式会社

重力式ダムの耐震安全性評価システム

重力式ダムの耐震安全性評価システム

ソリューションの特長

従来の地震応答解析では困難であったクラックの局所化現象のシミュレートが可能となり、大規模地震時のコンクリートダムの挙動を高精度に予測できることとなった。これにより、今後の大規模地震に備えたダムの耐震診断や耐震補強方法の検討を高い精度で実施できる。

ソリューションの図解

ソリューションの背景

1995年の兵庫県南部地震以降、大規模地震時における土木構造物の耐震性能を正確に評価することの重要性が認識され、ダムについては「大規模地震に対するダム耐震性能照査指針(案)・同解説」が2005年3月に国土交通省から公表された。

コンクリートダムの耐震性能を正確に評価するためには、ダムサイト(ダム立地地点)近傍に生じる地震動を高精度に予測したうえで、地震動によって発生するクラックの有無とその進展挙動(クラックが進んでいく状況)を解析し把握することが必要となる。

無筋コンクリート構造のダムは、想定を上回る大規模地震動が作用した場合、堤体に発生する引張応力がコンクリートの引張強度に達すると、クラックがある部分に集中して進展していくこと(クラックの局所化現象)が知られているが、従来の地震応答解析では、クラックが分散してしまい、この局所化現象をシミュレートすることが困難であった。

ソリューションの詳解

本システムは、以下の一連の手順で、コンクリートダムの耐震性能を正確に評価する。
① ダムサイトに生じる大規模地震動の予測
ダムサイト近傍における過去の地震分布や活断層分布、地盤状況などの地震特性を考慮して大規模地震動の予測解析を実施する。
② ダム堤体コンクリートの材料特性の把握
ダム堤体の調査や材料試験を行い、堤体コンクリートの材料特性を把握する。
③ 大規模地震時におけるダムの挙動の予測(地震応答解析)

②の材料特性データを解析モデルに適用し、①の地震動に対するダムの地震応答解析を行う。このとき、解析モデルにおいてクラックの局所化を妨げていた減衰に関する評価方法に改良を加えた結果、局所化現象を含むクラックの進展状況を高精度にシミュレートできるようなり、ダムの挙動を高精度に予測することが可能となった。

ソリューションの実績や適用例

受託解析業務での使用実績
  • ダム耐震設計高度化調査
  • ダムコンクリートに生じるクラックのモデル化手法の検討
  • 重力ダムの耐震補修・補強方法の検討評価
  • ダムの模型振動実験のシミュレーション解析
  • 発電用実ダムの耐震安全性評価検討

その他の参考資料

清水建設株式会社
(東京大学堀井秀之教授に指導いただいた)

http://www.shimz.co.jp/tw/tech_sheet/rn0131/rn0131.html

企業情報

清水建設 株式会社

〒104-8370 東京都中央区京橋二丁目16番1号

Tel. : 03-3561-4354

E-mail : s.sugimotoshimz.co.jp

Website : http://www.shimz.co.jp

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