ニューマークのスライディングブロック

ニューマークのスライディング ブロック解析法は、地震荷重時の土壌斜面 (盛土やダムも含む) の永久変位を計算する工学技術です。ニューマーク解析では実際の変位は計算されませんが、地震発生時に構造物が破損する可能性を示す指標値として使用できます。単にニューマーク解析またはスライディング ブロック法による斜面安定性解析とも呼ばれます。

この方法は、1943年にネイサン・M・ニューマークが最初に提案したニューマークの直接積分法の拡張である。1965年にロンドンで開催された英国土質工学会の第5回ランキン講演でニューマークが行った講演で、この方法はスライディングブロック問題に適用され、後に同協会の科学雑誌Geotechniqueに掲載された。^[1]この拡張は、 1958年にロンドン大学インペリアル・カレッジでアースダムの地震安定性に関する博士論文^{[2]を執筆し、この方法の基礎となったニコラス・}アンブラセイスに大きく負っている。ランキン講演では、ニューマーク自身が、イリノイ大学の客員教授だった2人の研究者とのさまざまな議論を通じて、アンブラセイスのこの方法への貢献を認めた。

Kramer によれば、^[3] Newmark 法は、限界条件 (つまり安全率 FOS が 1 になったとき) でのみ地震による斜面崩壊を考慮し、崩壊状態に関する情報は提供するものの誘発される変形に関する情報は提供しない従来の疑似静的方法の改良版です。この新しい方法では、FOS が 1 未満になったときに「崩壊」が発生するとは限らないことを指摘しています。これは、これが発生する時間が非常に短いためです。ただし、FOS が 1 未満になるたびに、FOS < 1 になるたびに蓄積される永久変形が発生します。この方法ではさらに、斜面から崩壊する質量は、それに作用する慣性力 (加速度 x 質量) が滑りを引き起こすのに必要な力と等しいかそれよりも大きい場合にのみ、傾斜面上を滑る質量ブロック (したがって滑りブロック) ^[4]と見なすことができると示唆しています。

これらの仮定に従うと、この方法は、加速度（すなわち地震荷重）が、従来の擬似静的方法（サルマ法^{[5]など）から得られる崩壊を引き起こすために必要な臨界}加速度よりも高い場合は常に、永久変位が発生することを示唆している。これらの変位の大きさは、適用された加速度と臨界加速度の差を時間に関して2回積分（加速度は変位の2次時間微分）することによって得られる。 ^[6]

この方法は、斜面での地震の影響を評価するために、今日でも工学の現場で広く使用されています。アースダムの特殊なケースでは、破壊面レベルでの加速度の時間履歴を提供できるせん断梁法と組み合わせて使用​​されます。この方法は、妥当な結果をもたらし、測定データと非常によく一致することが証明されています。^{[7] [8]}

しかし、ニューマークのスライディングブロックは剛性、つまり完全な塑性を前提としていますが、これは現実的ではありません。また、周期的な荷重中に蓄積される間隙水圧を実際に考慮することもできません。間隙水圧は、液状化の開始や、単純な明確な滑り面とは異なる破壊につながる可能性があります。その結果、これらの欠点を克服するために、より厳密な方法が開発され、現在使用されています。有限差分や有限要素解析などの数値的方法を使用すると、降伏前の弾性をシミュレートする より複雑な弾塑性構成モデルを使用できます。

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• Kramer, SL (1996) 地盤地震工学、プレンティスホール、ニュージャージー。