消波構造物を支持する砂地盤の波浪による流動化機構の研究

砂地支撑消波结构波致流化机理研究

• 批准号: 08750599
• 负责人: 川村 志麻
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750599/
• 关键词: 液状化; 模型試験; 繰返し荷重; 試験手順; 側方流動; 間隙水圧; 沈下; 支持力

本研究は、海底地盤の力学挙動を室内実験及び数値解析を用いて解明しようとしているものであり、得られた研究成果は以下のとおりである。1.海底地盤の挙動を解明するにあたり重要かつ基本的な事項である水平地盤の作製は、スリットを有する頂角30°高さ640mmのサンドポッパー(表面はステンレス製)を用いて試料を空中落下させることにより作製した。この方法では、スリットの幅(最大20mmまで可変可能)及びポッパーの移動速度、落下高さを調整することにより任意の密度(相対密度Dr=25〜95%)の地盤を作製できる。また、本模型土槽(長さ2000mm、高さ700mm、奥行き600mm)のような比較的大きな土槽においても均一に模型地盤を作製できる利点がある。2.波浪場における構造物・地盤の力学挙動は、2次元平面ひずみ模型土槽と波浪を再現可能な装置を用いて調べている。この装置は波浪力を鉛直方向、水平方向各2本のロッドによって再現するものである。海底地盤に伝わる変動水圧は土槽上部に拘束板を設置し、ボリュームスターを介して変動圧を載荷することにより再現している。このシミュレートは、実海域での構造物下での任意点の応力を弾性解によって求め、模型地盤の任意点の応力と等しい条件の下で相似則(応力の縮尺1/κ、長さの縮尺1/λ)を導入し、各ロットの分担力を算出した。この4本のロッドにより波浪を再現するには、各ロッドの位相差が非常に重要であることが示された。3.波浪ような繰返し載荷を受ける構造物・地盤系の破壊は、要素試験での非排水せん断挙動と類似の考え方で結果の整理が可能であることがわかった。また、繰返し回数の増加にともない間隙水圧の上昇はみられるが、その破壊はいわゆる液状化挙動とは異なり、側方流動によるところが大のようである。4.波浪力による地盤の流動破壊に対する抵抗力は、構造物の基礎形状を工夫すること(例えば構造物底部に側壁の設置)、及び地盤内に矢板を設置することにより効果が現れるが、側壁の長さ及び厚さ、矢板の設置位置によってかなり変化することがわかった。

This study is aimed at solving the problem of dynamic behavior of seabed structures in laboratory and numerical analysis. 1. Submarine site movement is important to understand the basic issues of horizontal site operation, vertical angle 30° high and 640mm high. This method can be used to adjust the width of the column (maximum 20mm) and the moving speed and falling height of the column. The density of the column (relative density Dr=25 ~ 95%) can be adjusted. This model trench (length: 2000mm, height: 700mm, height: 600mm) has advantages in comparison with the large trench and uniform model site. 2. Wave field, structure, mechanical motion of the site, two-dimensional plane, model, soil channel, wave reproduction, device, etc. The device has two basic wave forces in the vertical direction and two in the horizontal direction. Set up the restraint plate on the upper part of the trench under the dynamic pressure of the seabed site, and reproduce the dynamic pressure load. The force at any point under the structure in the sea area is calculated under the condition of similarity (the scale of force is 1/κ, the scale of length is 1/λ). The phase difference between the four elements is very important. 3. Wave loading, structural failure, element testing, non-drainage, fault detection, and result sorting are possible. The increase in the number of turns and the increase in the gap water pressure are caused by the change in fluid flow and lateral flow. 4. Wave force is applied to the resistance force of the flow field, and the basic shape of the structure (for example, the setting of the side wall at the bottom of the structure), and the setting of the vector plate in the field. The length and thickness of the side wall and the setting position of the vector plate are changed.

项目成果

横浜 勝司 他: "波浪を受ける砂地盤の側方流動と評価法" 地盤工学会北海道支部技術報告集. 36. 79-88 (1997)

Katsuji Yokohama 等：“受波浪作用的沙地的横向流动和评估方法”日本岩土学会北海道分会的技术报告 36. 79-88 (1997)。

S.Kawamura et al.: "Wave-induced flow deformation of seabed bearing structures" Proc.of ISDPFG,IS-NAGOYA 97. (1997)

S.Kawamura 等人：“海底轴承结构的波致流动变形”Proc.of ISDPFG，IS-NAGOYA 97。 (1997)

横浜 勝司 他: "繰返し荷重を受ける砂地盤の側方流動特性" 地盤工学研究発表会講演集. 32. (1997)

Katsuji Yokohama 等人：“循环荷载作用下沙地的横向流动特性”岩土工程研究会议论文集 32。（1997 年）

川村 志麻 他: "波浪を受ける構造物・地盤系の流動破壊阻止に関する実験" 地盤工学会北海道支部技術報告集. 36. 89-98 (1997)

Shima Kawamura 等人：“防止波浪作用下结构和地面系统流动破坏的实验”日本岩土学会北海道分会的技术报告 36. 89-98 (1997)。