EPSで裏込めされた擁壁の動的応答モデルの開発と耐震性評価に関する研究

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1、前年度は増分塑性理論を用いて、EPS(Expanded Polystyrene)の新しい構成モデルの開発を試みた。さらに、「構造物-EPS-土」システムの相互作用を考慮した新たなInterfaceの解析モデルを開発した。土の構成モデルとしては、著者が以前開発したCSBモデルを利用することができる。この三つの数値モデルを擁壁土圧のFEM解析に適用して地震時土圧の軽減とその現象の説明をすることができた。この研究の内容は海岸と極地工学の国際会議(ISOPE-2002)で発表された。また、圧縮材としてEPSを利用する場合の静的土圧の軽減効果を室内実験により検討した。この研究の内容は土木学会の第4回国際シムポジウムの会報に登載された。2、今年度は昨年開発したInterfaceモデルのパラメータの決定および相互作用システムの適用性を広げることを目的として、著者が新たに開発した修正せん断箱を利用してHybrid Interface (EPS-土、EPS-コンクリトおよびEPS-EPS)のせん断試験を行なった。この試験の結果はまだ未発表であるが、実験データを用いて擁壁土圧の軽減法の解析を行なった結果は、他の研究論文に登載されている。これまでの研究に関する幾つかの論文は地盤関連の国際雑誌に現在投稿中である。3、地震時に擁壁にかかる土圧の軽減および耐震性評価を研明することを目的として、本学工学部の振動台を用いて、模型擁壁の振動実験を行なった。本実験は振動中の動的土圧および振動後の土圧の再配分について追跡したものである。実験から得られた主な結果を示せば以下のとおりである:裏込め材が砂地盤の場合は、加速度の増加に伴って土圧も増加するが、擁壁と裏込め材の間に軽量圧縮材を利用した場合、軽量材の厚さによって動的土圧を30〜60%軽減させることができる。よって、土構造物の裏にEPSなどの軽量材を用いればもっと経済的な耐震性設計が可能である。この実験結果の内容は平成15年5月に米国のハワイで開催される国際会議(ISOPE-2003)と平成15年6月に秋田で開催される第38地盤工学研究発表会に発表予定である。