遠心力光弾性実験による粒状体地盤内の応力伝播現象の解明

通过离心光弹性实验阐明粒状地基中的应力传播现象

• 批准号: 02650346
• 负责人: 柴田 徹
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02650346/
• 关键词: 遠心載荷; 波動伝播; 振動; 乾燥砂; 振動貫入

1.遠心模型実験は、遠心力を負荷することにより小型模型内に大きな自重応力状態を再現することによって幾何学的相似性に加えて力学的相似性を考慮し得る利点を持ち、地盤振動問題への適用が精力的に試みられている。本研究では、1g場における乾燥砂水平地盤の振動実験結果との比較による、遠心力場における振動実験の相似則の適用性の実験的検証を試みた。その結果共振周波数、応答倍率特性とも両実験結果間で良い一致を得た。しかし1g場の実験結果と比較して、遠心模型実験では位相差増加の割合が鈍化し、特に高周波数域においてその傾向が顕著であった。この原因としては、せん断土槽の層間摩擦に起因する減衰の増加が考えられる。2.模型実験において、非破壊的な方法により模型地盤の物性を把握することは、実験の再現性を確認する上で有用である。せん断波速度は、材料剛性と密接に関係した重要な情報であるが、遠心力載荷実験における計測例は少ない。本研究では、圧電振動子を波動発信源とし、2つの加速度センサを受信部としたせん断波の計測システムを構築した。本システムの特徴は、波動発信源に廉価な素子を採用したこと、受信点の加速度波形を積分することにより速度波形が得られることである。観測された波形は、弾性波動伝播理論から得られる波形によく対応しており、本システムの有効性が理論的に裏付けられた。また、実験結果より、せん断波速度の拘束圧依存性が確認された。3.重錘の自由落下を利用した杭モデルの打撃システムを構築した。特徴は、ガイド・ロッドの異なる2断面にひずみゲ-ジを貼付し、ロッドを伝わるひずみ波形情報から、杭貫入時の地盤の動的抵抗を同定しようというものである。測定ひずみには多少のノイズの混入が避け得ない。そこで、パラメタ同定におけるノイズの簡易な修正法を考案し、その妥当性を標準貫入試験結果に照して確かめている。

1. Telecentric model is designed for the reproduction of large dead load conditions in small models, geometric similarity and mechanical similarity. This study compares the results of vibration measurements of dry sand horizontal sites with those of the remote field, and tests the applicability of these measurements. The resonance cycle number and response magnification characteristics of the results are well consistent. Compared with the results of the 1g field, the telecentric model has a tendency to increase the phase difference and the convergence in the high frequency domain. The reason for this is that the interlayer friction of the earth trough is caused by the increase of attenuation. 2. The method of model implementation and non-destruction is useful for understanding the physical properties of the model site and for confirming the reproducibility of the model. Important information on the relationship between breaking speed and material stiffness and adhesion, and measurement examples of remote force loads In this study, the source of the voltage oscillator ratio and the measurement system of the acceleration ratio are constructed. The characteristics of the system, the ratio of the source elements, the integration of the acceleration waveform of the signal receiving point, and the velocity waveform are obtained. The wave shape and the characteristic ratio of the measured wave shape are different. The constraint dependence of the wave breaking speed is confirmed. 3. The free fall of the hammer is used to construct the system. Characteristics: The resistance of the ground movement during penetration is the same as that of the ground movement during penetration, and the resistance of the ground movement is the same as that of the ground movement during penetration. Determine how much of the mixture is mixed into the mixture. The results of standard penetration test are verified by simple correction method.

项目成果

北 勝利: "遠心力場における地盤振動実験の相似則の適用性に関する実験的検討" 第8回日本地震工学シンポジウム論文集. 1. 987-992 (1990)

Katsutoshi Kita：“相似定律在离心力场中地面振动实验的适用性的实验研究”第八届日本地震工程学会论文集1. 987-992（1990）。

柴田 徹: "Performance of shaking table tests and measurement of shear wave velocities in a centrifuge" Proc.Int.Conf.Centrifuge 1991. (1991)

Toru Shibata：“振动台测试的性能和离心机中剪切波速度的测量”Proc.Int.Conf.Centrifuge 1991。（1991）