(57)【要約】【課題】簡便に且つ低コストで施工でき、様々に想定される地震入力動や立地地盤の卓越振動数（卓越周期）と建物の固有振動数（固有周期）との組み合わせに対しても適用することができ、地盤から伝播入力する地震動を効果的に減震することができる減震基礎構造体及びそれを用いた減震工法を提供する。【解決手段】地盤から建物へ伝播入力する地震動を減震する機能を有する減震基礎構造体Ｃであって、建物の基礎Ａと基礎基盤Ｂとの間に設置される、上下方向に少なくとも２層に積層された土のう積層体Ｄを備え、土のう積層体Ｄを、上下の土のう１，１間の摩擦係数が比較的小さく水平方向に滑りやすくした滑り型土のう積層体Ｓ，Ｓ，…と、上下の土のう１，１間の摩擦係数が比較的大きく水平方向に滑りにくくした摩擦型土のう積層体Ｆ，Ｆ，…とにより構成した。【選択図】図１
2014009485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤から建物へ伝播入力する地震動を減震する機能を有する減震基礎構造体であって、
前記建物の基礎と基礎基盤との間に設置される、上下方向に少なくとも２層に積層された土のう積層体を備え、前記土のう積層体を、上下の土のう間の摩擦係数が比較的小さく水平方向に滑りやすくした滑り型土のう積層体と、上下の土のう間の摩擦係数が比較的大きく水平方向に滑りにくくした摩擦型土のう積層体とにより構成したことを特徴とする減震基礎構造体。
【請求項２】
地盤から建物へ伝播入力する地震動を減震する機能を有する減震基礎構造体であって、
前記建物の基礎と基礎基盤との間に設置される、上下方向に少なくとも２層に積層された土のう積層体と、前記土のう積層体を構成する上下の土のう層間の一部を水平方向に滑りやすくするために前記上下の土のう層間の一部に布設された滑りシート体とを備えたことを特徴とする減震基礎構造体。
【請求項３】
前記滑りシート体が、前記上下の土のう層間の略全体にわたる大きさを有するものであり、この滑りシート体の一部に開口又は切欠を形成してなる請求項２記載の減震基礎構造体。
【請求項４】
地盤から建物へ伝播入力する地震動を減震する機能を有する減震基礎構造体を用いた減震工法であって、
前記建物の基礎基盤を打設する工程と、
前記基礎基盤上に下土のう層を設置する工程と、
前記下土のう層上に、その略全面にわたる大きさであり、一部に開口又は切欠を有する滑りシート体を布設する工程と、
前記滑りシート体の上層に上土のう層を設置する工程と、
前記下土のう層、滑りシート体及び上土のう層により構成される減震基礎構造体上に前記建物の基礎を構築する工程と
を有することを特徴とする減震基礎構造体を用いた減震工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤から建物（建築構造物）へ伝播入力する地震動を減震する機能を有する減震基礎構造体及びそれを用いた減震工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有数の地震国である日本においては、地震による建物（建築構造物）の被害を経験する毎に耐震設計手法の進歩があり、単に地震力に耐えるという設計思想から、入力地震動を建物内部の制震メカニズムによりコントロールする制震技術やさらには地震入力動そのものを遮断しようとする免震技術を発展させてきた（例えば、特許文献１〜３参照。）。これらの耐震・制震・免震技術は一定の成果を挙げているものであるが、これらの技術を付加した施工を行うと建設費が嵩むとともに高度な施工技術が要求されるため、一般の低層建物や戸建て住宅等に対しては適用し難い面がある。すなわち、多くの小規模建築物に対して、直接、制震・免震工法を導入することが困難であるため、簡便に且つ低コストで施工できる、地盤から建物へ伝播入力する地震動を減震する工法が求められている。
【０００３】
このような減震工法として、土のうの持つ個別性及び柔軟性を活用した土のう積層体を用いることが提案されており（例えば、特許文献４及び非特許文献１参照。）、土のう積層体の減震効果については、地震動のように繰り返しせん断力を受ける状態下においてその挙動が推測される土のう内部の砂や礫材間の擦れ合いによる摩擦エネルギー及び個々の土のう境界面の間の滑り変位による摩擦エネルギーの消費によって説明でき、一定鉛直荷重下での繰り返しせん断力を受ける土のう積層体のせん断荷重（応力比：せん断応力τ／垂直応力σ）とせん断変形（せん断ひずみγ）との関係は、図１０のようになることが確かめられている（例えば、特許文献４の図２３〜図２６及び非特許文献１の図６参照。）。図１０から、土のう積層体の繰り返し水平力下の履歴曲線は非常に安定しており、それぞれのループ毎に算定した等価減衰定数heq（例えば、非特許文献２参照。）も他の建設材料に比べて図１１に示すように非常に大きな値であり、地震等の震動現象に対して高減衰材料として利用することができる。
また、地震動のように多数回の繰り返しせん断力が作用する場合には、多数回の繰り返しせん断力が作用する間の安定性についての性能も重要な点であるが、３段（層）の土のう積層体に１００回の繰り返しせん断力を作用させた図１２の結果によると、耐荷力の低下が全く見られずに非常に安定していることが分かる（例えば、非特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８２７０４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８９８５３号公報
【特許文献３】特開２００８−２４８６２９号公報
【特許文献４】特許第３７８３０２９号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】松岡，山本，山口，「土のう積層体の振動低減効果と等価減衰定数」，日本建築学会大会学術講演梗概集（東海），２００３年９月，ｐ．２３３−２３４
【非特許文献２】柴田明徳著，「最新耐震構造解析（最新建築学シリーズ９）」，森北出版，１９８１年，ｐ．４９
【非特許文献３】金，山本，「多数回繰返しせん断力を受ける袋詰め補強土積層体の挙動特性」，日本建築学会大会学術講演梗概集，Ｂ−１構造Ｉ，２０１０年９月，p.４４７−４４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
地震による建物の損傷・被害の程度との相関がもっとも良いのは、ある周波数帯の平均的な速度だと言われている。すなわち、ある大きさの加速度がどれだけ長い間作用したかということであり、これはつまり速度と同じ意味を持つものであるが、実地震波による算定が必要であるため、簡便な評価に用いることはできない。
そこで、建物の損傷・被害の程度と加速度との間には、経験的にある程度の相関が認められるので、図１３に示すような加速度応答倍率を用いて地震による建物の損傷・被害の程度を評価することができる。ここで、図１３の縦軸は、（応答加速度／地動入力加速度）、横軸は、（対象とする建物の固有周期／地動入力周期）、すなわち（地動入力振動数ｆ／対象とする建物の固有振動数ｆ0）であり、（ｆ／ｆ0）に対して地動入力加速度が建物に入ってどれだけ増幅されるかという増幅率を示しており、この増幅率である加速度応答倍率は減衰定数ｈの値によって急激に変化し、（ｆ／ｆ0）が大きい領域では、加速度応答倍率が１．０以下になっているため、このような領域では建物にとって有利となる。
【０００７】
また、地震による建物の損傷・被害の程度は単に入力加速度や速度のレベルのみによって決まるものではなく、建物が立地する地盤や入力地震波の卓越振動数と建物自身の固有振動数との関係により大きく左右される。
すなわち、地震による建物の損傷・被害の程度を減ずるためには、想定される地震入力動や立地地盤の卓越振動数に対し、できるだけ建物の固有振動数が小さくなるように（建物の固有周期が大きくなるように）して十分な減衰性能を持たせることが免震工法の要点である。
しかしながら、様々に想定される地震入力動や立地地盤の卓越振動数（卓越周期）と建物の固有振動数（固有周期）との組み合わせに対しては、免震工法の適用限界があり、特に一般の低層小型で軽い建物に対しては適用が困難となる。
さらに、前述の特徴がある土のう積層体を基礎に用いた場合であっても、前記適用限界は存在するため、土のう積層体を用いた基礎構造体においても、様々に想定される地震入力動や立地地盤の卓越振動数（卓越周期）と建物の固有振動数（固有周期）との組み合わせに対して適用範囲を広げるという観点からは、改良の余地がある。
【０００８】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、簡便に且つ低コストで施工でき、様々に想定される地震入力動や立地地盤の卓越振動数（卓越周期）と建物の固有振動数（固有周期）との組み合わせに対しても適用することができ、地盤から伝播入力する地震動を効果的に減震することができる減震基礎構造体及びそれを用いた減震工法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る減震基礎構造体は、前記課題解決のために、地盤から建物へ伝播入力する地震動を減震する機能を有する減震基礎構造体であって、前記建物の基礎と基礎基盤との間に設置される、上下方向に少なくとも２層に積層された土のう積層体を備え、前記土のう積層体を、上下の土のう間の摩擦係数が比較的小さく水平方向に滑りやすくした滑り型土のう積層体と、上下の土のう間の摩擦係数が比較的大きく水平方向に滑りにくくした摩擦型土のう積層体とにより構成したことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る減震基礎構造体は、前記課題解決のために、地盤から建物へ伝播入力する地震動を減震する機能を有する減震基礎構造体であって、前記建物の基礎と基礎基盤との間に設置される、上下方向に少なくとも２層に積層された土のう積層体と、前記土のう積層体を構成する上下の土のう層間の一部を水平方向に滑りやすくするために前記上下の土のう層間の一部に布設された滑りシート体とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
これらのような構成によれば、上下方向に少なくとも２層に積層された土のう積層体による減震機能により、地盤から伝播入力する地震動を効果的に減震することができる。
その上、土のう積層体が、その下側に打設された地盤改良体又は鉄筋コンクリート等である一体の基礎基盤上に設置されていることから、多くの軟弱地盤上においても施工が容易であるとともに、土のう層の積層面を常に水平に保つことができるため、地震水平力に対する土のう積層体の減震性能を長期間にわたって維持することができる。
【００１２】
その上さらに、土のう積層体の鉛直耐荷力については、既にその驚異的な耐荷性能に関する評価方法が確立しているため、上側の建物及び基礎の荷重を下側の基礎基盤へスムーズに伝達することができる。
その上、柱下毎に免震装置を設置する免震構造のように、建物の荷重を集中的に支持するために大掛かりかつ高コストになる構造と比較して、建物の荷重を敷き均した土のう積層体全体で面支持するので、基礎構造がより安定するとともに、簡便に且つ低コストで施工することができる。
【００１３】
その上さらに、土のう積層体が、上下の土のう間の摩擦係数が比較的小さく水平方向に滑りやすくした滑り型土のう積層体と、上下の土のう間の摩擦係数が比較的大きく水平方向に滑りにくくした摩擦型土のう積層体とにより構成されるか、あるいは、上下の土のう層間の一部に布設された滑りシート体により土のう積層体を構成する上下の土のう層間の一部が水平方向に滑りやすいように構成されるので、滑り型土のう積層体又は水平方向に滑りやすい上下の土のう層と、摩擦型土のう積層体又は水平方向に滑りにくい上下の土のう層との構成比率を、施工時に所望の比率に設定することが容易である。
よって、想定される地震入力動や例えば１〜１０Ｈｚ程度である立地地盤の卓越振動数（例えば０．１〜１．０ｓ程度である卓越周期）と建物の固有振動数（固有周期）との組み合わせに適した剛性と履歴減衰性能を付与するように前記構成比率を施工時に設定することにより、様々に想定される地震入力動や立地地盤の卓越振動数（卓越周期）と建物の固有振動数（固有周期）との組み合わせに対しても適用することができる。
【００１４】
ここで、前記滑りシート体が、前記上下の土のう層間の略全体にわたる大きさを有するものであり、この滑りシート体の一部に開口又は切欠を形成してなると好ましい。
このような構成によれば、滑りシート体を挟む上下の土のう層間は水平方向に滑りやすくなり、滑りシート体の開口又は切欠の上下の土のう層間は水平方向に滑りにくくなることから、滑りシート体の開口又は切欠の大きさを変えることにより、水平方向に滑りやすい上下の土のう層と水平方向に滑りにくい上下の土のう層との構成比率を容易に変えることができるので、前記構成比率を所望の比率にする施工をさらに容易に行うことができる。
【００１５】
本発明に係る減震基礎構造体を用いた減震工法は、前記課題解決のために、地盤から建物へ伝播入力する地震動を減震する機能を有するものであって、前記建物の基礎基盤を打設する工程と、前記基礎基盤上に下土のう層を設置する工程と、前記下土のう層上に、その略全面にわたる大きさであり、一部に開口又は切欠を有する滑りシート体を布設する工程と、前記滑りシート体の上層に上土のう層を設置する工程と、前記下土のう層、滑りシート体及び上土のう層により構成される減震基礎構造体上に前記建物の基礎を構築する工程とを有することを特徴とする。
【００１６】
このような減震工法によれば、上土のう層と下土のう層との間に滑りシート体がある上下の土のう層間は水平方向に滑りやすくなり、滑りシート体の開口又は切欠の上下の土のう層間は水平方向に滑りにくくなることから、滑りシート体の開口又は切欠の大きさを変えることにより、水平方向に滑りやすい上下の土のう層と水平方向に滑りにくい上下の土のう層との構成比率を容易に変えることができる。
したがって、建物の基礎基盤を打設する工程を行い、基礎基盤上に下土のう層を設置する工程を行った後に、開口又は切欠の大きさを所望の大きさに設定した滑りシート体を布設する工程を行うことにより、前記構成比率を所望の比率にする施工を非常に容易に行うことができ、さらに滑りシート体の上層に上土のう層を設置する工程を行い、建物の基礎を構築する工程を行うことにより減震工法が完了する。
よって、想定される地震入力動や例えば１〜１０Ｈｚ程度である立地地盤の卓越振動数（例えば０．１〜１．０ｓ程度である卓越周期）と建物の固有振動数（固有周期）との組み合わせに適した剛性と履歴減衰性能を付与するように前記構成比率を施工時に設定することにより、様々に想定される地震入力動や立地地盤の卓越振動数（卓越周期）と建物の固有振動数（固有周期）との組み合わせに対しても適用することができるとともに、このような減震機能を付与する施工を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明に係る減震基礎構造体及びそれを用いた減震工法によれば、（ア）土のう積層体による減震機能により、地盤から伝播入力する地震動を効果的に減震することができること、（イ）土のう積層体が一体の基礎基盤上に設置されていることから、多くの軟弱地盤上においても施工が容易であるとともに、土のう層の積層面を常に水平に保つことができるため、地震水平力に対する土のう積層体の減震性能を長期間にわたって維持することができること、（ウ）建物の荷重を敷き均した土のう全体で面支持するので、基礎構造がより安定するとともに、簡便に且つ低コストで施工することができること、（エ）想定される地震入力動や立地地盤の卓越振動数（卓越周期）と建物の固有振動数（固有周期）との組み合わせに適した剛性と履歴減衰性能を付与するように、滑り型土のう積層体又は水平方向に滑りやすい上下の土のう層と、摩擦型土のう積層体又は水平方向に滑りにくい上下の土のう層との構成比率を、施工時に所望の比率に設定することにより、様々に想定される地震入力動や立地地盤の卓越振動数（卓越周期）と建物の固有振動数（固有周期）との組み合わせに対しても適用することができること、（オ）土のう積層体の履歴特性には、面圧依存性（鉛直載荷圧σの大きさと繰り返しせん断力γの大きさとの比は、σの大きさにかかわらずほぼ一定）があり、相対的に重い構造物でも軽い構造物でもその特性は変化せず、積載荷重が変動する可能性のある構造物（倉庫等）に対しても有効に適用できること、（カ）滑りシート体が、上下の土のう層間の略全体にわたる大きさを有するものであり、この滑りシート体の一部に開口又は切欠を形成したものでは、前記構成比率を所望の比率にする施工をさらに容易に行うことができること、等の顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る減震基礎構造体を示しており、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】同じく減震基礎構造体の正面図である。
【図３】下土のう層上に滑りシート体を布設した状態を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る減震基礎構造体を示しており、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】履歴特性を示す図であり、（ａ）は摩擦型土のう積層体の場合を、（ｂ）は滑り型土のう積層体の場合を示している。
【図６】摩擦型土のう積層体と滑り型土のう積層体との比率を１：１とした土のう積層体の履歴特性を示す図である。
【図７】表１の組み合わせにより作成した履歴ループから計算した等価減衰定数を示す図である。
【図８】図７の一部を拡大して示した図である。
【図９】表１の等価減衰定数から求めた加速度応答倍率を示す図である。
【図１０】土のう積層体の繰返しせん断試験結果を示す図である。
【図１１】（ａ）は等価減衰定数ｈeqの計算式の説明図、（ｂ）は土のう積層体の等価減衰定数heqの計算結果の一例を示す図である。
【図１２】多数回繰返しせん断試験結果を示す図である。
【図１３】加速度応答倍率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。
【００２０】
実施の形態１．
図１（ａ）の縦断面図及び図１（ｂ）の平面図に示すように、本発明の実施の形態１に係る減震基礎構造体Ｃは、建物（建築構造物）の基礎Ａである独立基礎と基礎基盤Ｂとの間に設置される、上下２層に積層された土のう積層体Ｄ（図２の正面図に示す上土のう積層体Ｈ及び下土のう積層体Ｌ）を備えており、地盤から建物へ伝播入力する地震動を減震する機能を有するものである。なお、図１（ａ）中の符号Ｅは柱を示しており、基礎Ａ上に構築される建物全体の記載は省略している。
ここで、土のう積層体Ｄは、上下の土のう１，１間の摩擦係数が比較的小さく水平方向に滑りやすくした滑り型土のう積層体Ｓ，Ｓ，…と、上下の土のう１，１間の摩擦係数が比較的大きく水平方向に滑りにくくした摩擦型土のう積層体Ｆ，Ｆ，…とにより構成され、本実施の形態では、図１（ｂ）に示すように、土のう積層体Ｄの四隅に摩擦型土のう積層体Ｆ，Ｆ，…を配置し、それ以外を滑り型土のう積層体Ｓ，Ｓ，…としており、摩擦型土のう積層体Ｆ，Ｆ，…と滑り型土のう積層体Ｓ，Ｓ，…の構成比率（図２（ｂ）の平面図における面積比）を、例えば１：２４に設定している。
【００２１】
土のう１の形状は、幅４００ｍｍ、奥行き４００ｍｍ、高さ５０〜１００ｍｍ程度であり、土のう袋は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ナイロン又は麻等のフラットヤーンを用いて製織したもの、土のう袋の中に詰める中詰め材は、豊浦砂、砂、砕石、合成樹脂ペレット、高炉スラグ、リサイクル土、タイヤチップ又は破砕リサイクルコンクリート等である。
上下の土のう１，１間の摩擦係数は、中詰め材の種類及びその大きさによって異なるものであり、本実施の形態では、摩擦型土のう積層体Ｆの上下の土のう１，１の中詰め材を２０〜４０ｍｍ径の砕石とすることにより、上下の土のう１，１間の摩擦係数を０．５〜０．７程度としている。
【００２２】
また、滑り型土のう積層体Ｓの上下の土のう１，１の中詰め材を平均粒径０．２ｍｍ程度の豊浦砂とし、上下の土のう１，１間に図２の正面図のような滑りシート体２を介在させることにより、上下の土のう１，１間の摩擦係数を０．１〜０．２程度としている。
ここで、滑りシート体２は、下土のう層Ｌの略全面（土のう敷設面の略全面）にわたる大きさに形成された、ポリエチレンシート、フッ素樹脂シート又はシリコン樹脂シート等であり、０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の厚さの薄膜シートでよいが、長期間の耐久性が必要である。また、図３の平面図に示すように、滑りシート体２の一部の適宜箇所には開口２Ａが形成されており、開口２Ａの上下の土のう１，１（上下の土のう１，１が接するもの）を摩擦型土のう積層体Ｆとしている。
なお、開口２Ａに代えて切欠を形成してもよく、滑りシート体２を、下土のう層Ｌの略全面（土のう敷設面の略全面）にわたる大きさの１枚のシートではなく、土のう１の１個毎の大きさに形成したものとしてもよく、土のう１の土のう袋の片面にラミネートして使用してもよい。また、滑りシート体２の表面（上下面）にシリコングリースを塗布してもよく、フッ素樹脂又はシリコン樹脂をコーティングしてもよい。
【００２３】
次に、施工方法について説明する。
図１において、先ず、地盤改良体又は鉄筋コンクリート等である基礎基盤Ｂを打設する工程を行った後、基礎基盤Ｂ上に、図２に示す下土のう層Ｌを設置する工程を行う。
次に、下土のう層Ｌ上に、下土のう層Ｌの略全面にわたる大きさに形成された、図２及び図３に示す滑りシート体２を布設する工程を行う。
次に、滑りシート体２上に、図２に示す上土のう層Ｈを設置する工程を行った後、下土のう層Ｌ、滑りシート体２及び上土のう層Ｈにより構成される減震基礎構造体Ｃ上に建物の基礎Ａを構築する工程を行う。
【００２４】
実施の形態２．
図４（ａ）の縦断面図及び図４（ｂ）の平面図に示すように、本発明の実施の形態１に係る減震基礎構造体Ｃは、建物の基礎Ａである土間床基礎と基礎基盤Ｂとの間に設置される、上下２層に積層された土のう積層体Ｄを備えており、土のう積層体Ｄは、滑り型土のう積層体Ｓ，Ｓ，…と摩擦型土のう積層体Ｆ，Ｆ，…とにより構成され、地盤から建物へ伝播入力する地震動を減震する機能を有するものであり、施工方法は実施の形態１と同様である。
なお、建物の基礎Ａは、実施の形態１のような独立基礎又は実施の形態２の土間床基礎に限定されるものではなく、布基礎又はべた基礎等の他の基礎であってもよい。
また、土のう積層体Ｄについても、実施の形態１及び２のような上下２層に積層されたものに限定されるものではなく、少なくとも上下２層（２層以上）であればよい。
【００２５】
次に、摩擦型土のう積層体（以下、単に「摩擦型」という場合がある。）Ｆ，Ｆ，…及び滑り型土のう積層体（以下、単に「滑り型」という場合がある。）Ｓ，Ｓ，…の構成比率を変化させた場合における等価減衰定数ｈeqや加速度応答倍率の変化について説明する。
例えば、図５（ａ）に示す履歴特性である摩擦型と、図５（ｂ）に示す履歴特性である滑り型との構成比率が１：１であるように組み合わせた場合、土のう積層体Ｄの履歴特性は図６に示すような、図５（ａ）に示す履歴特性と図５（ｂ）に示す履歴特性とを合成した新しい履歴特性になる。
【００２６】
【表１】
2014009485.tif 000003
【００２７】
表１の番号ａ（摩擦型：滑り型＝０：１（全てが滑り型））から番号ｋ（摩擦型：滑り型＝１：０（全てが摩擦型））の範囲で構成比率を変え、番号ａ〜ｋの比率により作成した履歴特性（履歴ループ）から等価減衰定数を計算すると、図７及びその拡大図である図８のようになる。
ここで、動的自由振動実験で求めた摩擦型の減衰定数は０．１４であり、それに対応するせん断ひずみが０．２１％であることから、せん断ひずみの０．２１％に対応する他の組合わせによる土のう積層体Ｄの等価減衰定数ｈeqも求めると、表１の最右欄に示す値になる。
すなわち、摩擦型のみの場合（番号ｋ）には等価減衰定数ｈeqは小さく、滑り型のみの場合（番号ａ）には等価減衰定数ｈeqは非常に大きくなり、摩擦型と滑り型とを組み合わせることにより様々な履歴特性を持つ土のう積層体Ｄにすることができ、表１の等価減衰定数ｈeqから加速度応答倍率を求めると図９のようになる。
等価減衰定数ｈeqが大きいほど加速度応答倍率（地動入力加速度が建物に入ってどれだけ増幅されるかという増幅率）が小さくなるため、減震基礎構造体Ｃとして有利になるが、その反面、地盤と土のう積層体Ｄを介して支持される建物との間の地震時の相対変位も大きくなるため、摩擦型を含める必要がある。
【００２８】
以上のような減震基礎構造体Ｃの構成によれば、上下方向に少なくとも２層に積層された土のう積層体Ｄによる減震機能により、地盤から伝播入力する地震動を効果的に減震することができる。
また、土のう積層体Ｄが、その下側に打設された地盤改良体又は鉄筋コンクリート等である一体の基礎基盤Ｂ上に設置されていることから、多くの軟弱地盤上においても施工が容易であるとともに、土のう１，１，…により構成される土のう層の積層面を常に水平に保つことができるため、地震水平力に対する土のう積層体Ｄの減震性能を長期間にわたって維持することができる。
さらに、土のう積層体Ｄの鉛直耐荷力については、既にその驚異的な耐荷性能に関する評価方法が確立しているため、上側の建物及び基礎Ａの荷重を下側の基礎基盤Ｂへスムーズに伝達することができる。
さらにまた、柱下毎に免震装置を設置する免震構造のように、建物の荷重を集中的に支持するために大掛かりかつ高コストになる構造と比較して、建物の荷重を敷き均した土のう積層体Ｄ全体で面支持するので、基礎構造がより安定するとともに、簡便に且つ低コストで施工することができる。
【００２９】
また、土のう積層体Ｄが、上下の土のう１，１間の摩擦係数が比較的小さく水平方向に滑りやすくした滑り型土のう積層体Ｓ，Ｓ，…と、上下の土のう１，１間の摩擦係数が比較的大きく水平方向に滑りにくくした摩擦型土のう積層体Ｆ，Ｆ，…とにより構成されるので、滑り型土のう積層体Ｓ，Ｓ，…と摩擦型土のう積層体Ｆ，Ｆ，…との構成比率（図２（ｂ）の平面図における面積比）を、施工時に所望の比率に設定することが容易である。
よって、想定される地震入力動や例えば１〜１０Ｈｚ程度である立地地盤の卓越振動数（例えば０．１〜１．０ｓ程度である卓越周期）と建物の固有振動数（固有周期）との組み合わせに適した剛性と履歴減衰性能を付与するように前記構成比率を施工時に設定することにより、様々に想定される地震入力動や立地地盤の卓越振動数（卓越周期）と建物の固有振動数（固有周期）との組み合わせに対しても適用することができる。
【００３０】
さらに、滑りシート体２を上下の土のう層Ｈ，Ｌ間の略全体にわたる大きさにし、滑りシート体２の一部に開口２Ａ又は切欠を形成することにより、滑りシート体２を挟む上下の土のう層Ｈ，Ｌ（上下の土のう１，１）間は水平方向に滑りやすくなり、滑りシート体２の開口２Ａ又は切欠の上下の土のう層Ｈ，Ｌ（上下の土のう１，１）間は水平方向に滑りにくくなることから、滑りシート体２の開口２Ａ又は切欠の大きさを変えることにより、水平方向に滑りやすい上下の土のう層Ｈ，Ｌ（上下の土のう１，１）、すなわち滑り型土のう積層体Ｓ，Ｓ，…と、水平方向に滑りにくい上下の土のう層Ｈ，Ｌ（上下の土のう１，１）、すなわち摩擦型土のう積層体Ｆ，Ｆ，…との構成比率を容易に変えることができるので、前記構成比率を所望の比率にする施工が非常に容易になる。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ  基礎
Ｂ  基礎基盤
Ｃ  減震基礎構造体
Ｄ  土のう積層体
Ｅ  柱
Ｆ  摩擦型土のう積層体
Ｈ  上土のう層
Ｌ  下土のう層
Ｓ  滑り型土のう積層体
１  土のう
２  滑りシート体
２Ａ  開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年11月29日(2012.11.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
地盤から建物へ伝播入力する地震動を減震する機能を有する減震基礎構造体であって、
前記建物の基礎と基礎基盤との間に設置される、上下方向に少なくとも２層に積層された土のう積層体と、前記土のう積層体を構成する上下の土のう層間の一部に布設された滑りシート体とを備え、前記土のう積層体を構成する上下の土のう層間の中で、前記滑りシート体を挟む前記上下の土のう層間を水平方向に滑りやすくくするとともに、前記滑りシート体を挟まない前記上下の土のう層間を水平方向に滑りにくくしたことを特徴とする減震基礎構造体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明に係る減震基礎構造体は、前記課題解決のために、地盤から建物へ伝播入力する地震動を減震する機能を有する減震基礎構造体であって、前記建物の基礎と基礎基盤との間に設置される、上下方向に少なくとも２層に積層された土のう積層体と、前記土のう積層体を構成する上下の土のう層間の一部に布設された滑りシート体とを備え、前記土のう積層体を構成する上下の土のう層間の中で、前記滑りシート体を挟む前記上下の土のう層間を水平方向に滑りやすくくするとともに、前記滑りシート体を挟まない前記上下の土のう層間を水平方向に滑りにくくしたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
その上さらに、土のう積層体が、上下の土のう間の摩擦係数が比較的小さく水平方向に滑りやすくした滑り型土のう積層体と、上下の土のう間の摩擦係数が比較的大きく水平方向に滑りにくくした摩擦型土のう積層体とにより構成されるか、あるいは、上下の土のう層間の一部に布設された滑りシート体により土のう積層体を構成する上下の土のう層間の一部が水平方向に滑りやすいように構成されるので、滑り型土のう積層体又は水平方向に滑りやすい上下の土のう層と、摩擦型土のう積層体又は滑りシート体を挟まないため水平方向に滑りにくい状態のままである上下の土のう層との構成比率を、施工時に所望の比率に設定することが容易である。
よって、想定される地震入力動や例えば１〜１０Ｈｚ程度である立地地盤の卓越振動数（例えば０．１〜１．０ｓ程度である卓越周期）と建物の固有振動数（固有周期）との組み合わせに適した剛性と履歴減衰性能を付与するように前記構成比率を施工時に設定することにより、様々に想定される地震入力動や立地地盤の卓越振動数（卓越周期）と建物の固有振動数（固有周期）との組み合わせに対しても適用することができる。