液状化測方流動による構造物の被害発生メカニズムに関する研究

本研究は完全液状化層の砂・水混合体と構造物を個別要素法(DEM)に取入れ、構造物に生じる被害を解析するプログラムを作成し、液状化側方流動と被害のメカニズムを解明することをめざすものである。まず、境界条件として、今までの固定境界、応力境界、変位境界だけでなく、領域の周囲を連続させ、片側から流出する粒子を反対の境界に入れる周期境界を作製した。これにより流れの解析領域を小さくすることができる。また従来の個別要素法による地盤解析では、結果として要素間力を求め、応力を求めていない。そこで通常のコ-シ-応力を算定する方法を取入れ改良を加えた。この方法は物体力の無い場合の式で、慣性項のあるDEMでは問題がある。そこで慣性力・物体力のあるする場合への近似法を提案し検討した。チェックの為DEM地盤モデルに重力を作用させ水平・垂直圧力を測定した。地盤モデル要素配置として極端な2例、正方配置と最密充填配置で調べ、応力を求め確認した。正方配置の場合土圧係数K_0は0、最密充填にすると水平土圧が生じた。前者はDEM要素のポアソン比が0であるで、後者は要素配置により水平応力が生じるためと思われる。これよりモデル地盤のポアソン比は配置により決まることが分る。なお、要素間摩擦とK_0の関係は今後の課題とする。次に液層との相互作用を粘性滅衰により2次元個別要素法に取入れた。流動で支配的なパラメーターは摩擦項でなく、速度には粘性が大きく影響し、変形形態に関しては要素間摩擦より要素間の破壊基準の粘着項が影響するらしいことが判明した。今回はここまでが明かとなった。

本研究は完全液状化層の砂・水混合体と構造物を個別要素法(DEM)に取入れ、構造物に生じる被害を解析するプログラムを作成し、液状化側方流動と被害のメカニズムを解明することをめざすものである。まず、境界条件として、今までの固定境界、応力境界、変位境界だけでなく、領域の周囲を連続させ、片側から流出する粒子を反対の境界に入れる周期境界を作製した。これにより流れの解析領域を小さくすることができる。また従来の個別要素法による地盤解析では、結果として要素間力を求め、応力を求めていない。そこで通常のコ-シ-応力を算定する方法を取入れ改良を加えた。この方法は物体力の無い場合の式で、慣性項のあるDEMでは問題がある。そこで慣性力・物体力のあるする場合への近似法を提案し検討した。チェックの為DEM地盤モデルに重力を作用させ水平・垂直圧力を測定した。地盤モデル要素配置として極端な2例、正方配置と最密充填配置で調べ、応力を求め確認した。正方配置の場合土圧係数K_0は0、最密充填にすると水平土圧が生じた。前者はDEM要素のポアソン比が0であるで、後者は要素配置により水平応力が生じるためと思われる。これよりモデル地盤のポアソン比は配置により決まることが分る。なお、要素間摩擦とK_0の関係は今後の課題とする。次に液層との相互作用を粘性滅衰により2次元個別要素法に取入れた。流動で支配的なパラメーターは摩擦項でなく、速度には粘性が大きく影響し、変形形態に関しては要素間摩擦より要素間の破壊基準の粘着項が影響するらしいことが判明した。今回はここまでが明かとなった。