岩盤の残留応力に関する基礎的研究

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岩盤の内部構造と残留応力との関係について基礎的研究を実施した。得られた成果をまとめると以下のようである。1.岩盤内不連続面を円板状クラックと仮定して,クラックの挙動とその周囲の局所応力場の関係を分析し,クラック面の摩擦すべりに起因した応力・ひずみヒステリシスを論理的に明らかにした。特に,き裂面上応力の概念を導入することにより,不連続面運動に起因した残留応力の定式化が可能となることを示した。そして,このき裂面上応力の概念を等価体積欠損法に適用し,岩盤内の局所残留応力場と広域応力場の両者を考慮した岩盤の応力解析法を提案した。2.変位くい違い法により岩盤き裂伸長過程を解析し,き裂面上応力はき裂面強度特性と密接に関係することを示すとともに,岩盤の破壊形態とき裂面強度特性との関連を明らかにした。3.有限要素法により岩盤き裂群の生成過程をシミュレートする方法を開発した。また,この解析により,き裂群の生成は初期応力場と物性の不均一性と密接に関係すること,また,き裂発生によりき裂周囲の局所応力場は不均一化するが巨視的応力場は均一化することなどを明らかにした。4.孔底ひずみ法による岩盤応力測定結果を分析し,測定値のスプライン補間と座標変換によりき裂面上応力が評価されることを明らかにした。