AE計測による土粒子構造変化のリアルタイム把握に関する研究

利用AE测量实时了解土壤颗粒结构变化的研究

• 批准号: 11875102
• 负责人: 田中 泰雄
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11875102/
• 关键词: AE計測; 構造異方性; 応力誘導異方性; 砂; 変形; 降伏応力

土の変形・強度特性を研究するとき、初期土粒子構造の違いや、せん断帯発生のようにせん断中の構造変化による変形・強度特性変化は、非常に重要な問題である。本研究では、粒状体が外力を受けて、変形し破壊に至る過程で、どのように土粒子構造が変化するのかを、アコースティックエミッション(AE)計測によりリアルタイムで計測できる手法を確立しようとしている。今回は研究の第1段階として、中空円筒ねじり試験機にAE計測器を取り付け、砂が液状化現象を生じる過程で、どのようにAE特性が変化するのかを計測し、AE特性と砂の変形・強度特性との関係や、AE特性と土粒子構造変化との関係を検討しようとした。中空円筒ねじり試験機は今年度試作したため、複数点でのAE計測を実施する前に、供試体下部でAE計測を行った。土粒子構造の変化を検討するため、供試体作成時に試料落下方法を変化させ、土粒子構造が異なる供試体を作成し、単純せん断試験及び非排水繰り返し試験を実施して、液状化過程の変形特性の変化とAE特性の関係を検討した。研究結果は研究発表一覧に示すようであるが、初期土粒子構造が異なる供試体では、せん断時の体積変化特性が大きく異なるが、強度特性は大きく変化しない。また、AE計測から決定される降伏曲面の形状については、初期土粒子構造の変化による影響が見られない。一方、非排水繰返し試験中のAE計測から、せん断応力履歴の影響は顕著であり、繰返しせん断中に降伏応力が先行するせん断履歴の影響を受けて様々に変化し、移動硬化の現象が明らかであるなどの結論が得られた。これらの成果はまだまだ基礎的知見に留まるが、初期構造異方性や応力誘導異方性の事象を研究していく上で役立つものと考えられる。

The study of soil shape and strength characteristics is a very important problem in the early stage of soil particle structure. In this study, the method of particle structure transformation was established for the measurement of particle size (AE). This paper studies the first stage of the study, the hollow cylinder test machine, the AE detector selection, the sand liquefaction process, the AE characteristics, the measurement, the relationship between the AE characteristics and the sand shape and strength characteristics, and the relationship between the AE characteristics and the soil particle structure. The hollow cylinder test machine is used for this year's test, and the AE measurement at multiple points is carried out before and under the test body. To discuss the relationship between the transformation characteristics and the transformation AE characteristics of the liquefaction process. The results of the study show that the initial soil particle structure varies greatly, and the volume variation characteristics vary greatly during the test. The shape of the yielding surface is determined by AE measurement, and the influence of the initial soil particle structure is also observed. On the one hand, from the AE measurement in the non-drainage surge test, the impact of the non-continuous load performance is obvious, and the impact of the non-continuous load performance is affected by the reduction of the non-continuous load during the surge. This leads to the conclusion that the phenomenon of movement hardening is no longer obvious. The results of this study are based on the knowledge of the foundation, the study of the phenomenon of anisotropy induced by the initial structural anisotropy, and the study of the phenomenon of anisotropy induced by the initial structural anisotropy.

项目成果

田中泰雄: "AE計測を併用する中空ねじり試験と供試体準備法"第35回地盤工学研究発表会. (印刷中). (2000)

Yasuo Tanaka：“使用AE测量和试样制备方法的空心扭转试验”第35届岩土工程研究会议（2000年）。

田中泰雄: "中空ねじり試験における供試体作成方法について"神戸大学都市安全研究センター研究報告. 5. (2000)

Yasuo Tanaka：“如何准备空心扭转试验的样本”神户大学城市安全研究中心研究报告5。（2000）。