粒子形状の異なる粗粒土質材料の充填特性と壁効果を考慮した新たな相対密度の提案

考虑不同颗粒形状粗粒土材料充填特性和壁面效应的新相对密度的提出

• 批准号: 14655175
• 负责人: 板橋 一雄
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Meijo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655175/
• 关键词: 粒子形状; フラクタル; 礫質材料; 最小間隙率; 壁効果

本研究は平成14年度から3年間の申請であり、平成14年度と15年度に、地盤工学会論文報告集に2編の論文を投稿している(第43巻1号,pp.115-127、第44巻1号1,pp.143-156)。第3編目を現在作成中であるが、本研究の目的と現在までに得られた結論を要約すると以下のようになる。本研究の目的は次の4点である。(1)粗粒土質材料の粒子形状の定量的表現方法の開発(2)充填実験で得られる間隙率に対する壁効果の定量化(3)粗粒土質材料の粒子形状と充填特性との関係の明確化(4)壁効果や粒子形状を考慮した相対密度の提案これらの目的に対して現在までに得られた結論は次のようである。(1)種々の視覚印象図の図形や規則的な幾何学図形(円や正方形など)、砂礫材料などの形状解析を実施し、堆積学的な指標である円磨度や角張り度と相関性の高い粒子形状指標は、凹凸係数とフラクタル次元であることがわかった。(2)充填実験の結果を整理する方法として、供試体の体積と全表面積の比(容器形状係数と定義)を用いることを提案した。この係数によって、壁効果を考慮した間隙率の理論的な関係が求められ、間隙率の極限値の存在することを示した。また、充填実験結果と比較し、極限間隙率の定量的な傾向を把握できた。(3)上記の極限間隙率と粒子形状指標(凹凸係数やフラクタル次元)とを比較し、滑らかな形状をした粒子は詰まり易く、表面凹凸の激しい粒子は詰まりにくいという常識的な結論を得た。

This research was submitted to the Institute of Construction Engineering in two volumes (43:1, pp. 115 -127, 44:1, pp. 143 -156). The third part is about cataloguing, the purpose of this study and the conclusion of the study. The purpose of this study is to re-examine the four points. (1)(2) Quantification of wall effect due to porosity obtained during filling;(3) Clarification of relationship between particle shape and filling characteristics of coarse soil;(4) Proposal of relative density due to wall effect and particle shape; (1)The visual impression of the species, the regular geometric shape (square), the shape analysis of the gravel material, the implementation of the accumulation of the index, the degree of grinding, the degree of angular expansion, the high correlation of the particle shape index, the coefficient of convexity and convexity. (2)The method of sorting out the filling results, the volume of the test sample and the ratio of the total surface area (container shape factor and definition) are proposed. The theoretical relationship between the coefficient and the gap ratio is taken into account to find the existence of the limit value of the gap ratio The quantitative tendency of the filling results and the limit gap ratio can be grasped. (3)Note that the limit gap ratio and particle shape index (roughness coefficient) are compared, the shape of the particles is easy to change, and the surface roughness of the particles is excited.

项目成果

板橋一雄, 松尾 稔, 内藤充則, 森 隆: "粒子形状に関する視覚印象図のフラクタル解析と形状パラメーターの比較"地盤工学会論文報告集. 44・1. 143-156 (2004)

Kazuo Itabashi、Minoru Matsuo、Mitsunori Naito、Takashi Mori：“关于颗粒形状的视觉印象图的分形分析和形状参数的比较”日本岩土工程学会论文集 44・1（2004）。

板橋 一雄: "均一な粗粒材料の粒子形状評価と充填特性"地盤工学会論文報告集. 43・1. 115-127 (2003)

板桥和夫：“均匀粗粒材料的颗粒形状评价和填充特性”日本岩土工程学会论文集 43・1（2003）。