数値塑性力学に基づく3次元解析が拓く地盤の支持性能評価法の新たな展開に関する研究

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本研究は数値塑性力学に基づく3次元解析により，地盤の支持性能評価の新たな展開に取り組むものである．最終年度では以下の2点に取り組んだ．(1) 組合せ荷重に対する浅い基礎の支持力解析法の開発と支持力評価：軸対称問題である円形基礎の支持力解析を行うために，適切な境界条件を設定できるようにプログラムを改良した．次いで，円形基礎と正方形基礎に対して傾斜荷重を載荷した時の地盤の支持特性を調査した．その結果，円形基礎と正方形基礎で同じ支持力曲面（極限水平荷重と極限鉛直荷重の関係）が得られた．(2) 補強材で改良した地盤の複合地盤の支持解析法の開発：杭や矢板（以下，補強部材）などで補強した基礎構造物（複合基礎）の支持特性を調査するために，これまで開発してきた補強土地盤の支持力解析法を改良した．具体的には，補強部材の曲げ強度を任意に設定できるよう解析手法を改良した．次いで，改良手法を用いて複合基礎の傾斜荷重に対する支持力特性を調査した．その結果，補強部材の曲げ抵抗の働きが支持力増加に大きな影響を与えること，水平荷重の場合は鉛直荷重の場合に比べて支持力の増加割合が大きいことが分かった．最終年度で得られた成果を国内学会（地盤工学研究発表会，応用力学シンポジウム）で発表する予定である．本研究課題を通して，地盤の支持性能評価に資する数値塑性力学に基づく3次元解析ツールを開発できたと考えられる．また開発した解析ツールを用いて地盤の支持性能に関する新たな知見を得ることができた．