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含水履歴を考慮した自然斜面および土構造物の地震時挙動予測と安定性評価

考虑含水率历史的天然边坡和土结构的地震行为预测和稳定性评价

基本信息

批准号：
11J10961
负责人：
京川裕之
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

主に降雨や地震による地盤の変形・破壊挙動に対して, 地盤の種々の力学特性(主に繰返し載荷特性および不飽和特性)を適切に考慮した弾塑性構成モデルを搭載した数値解析コードを開発し, これら複合的災害に対する土構造物の健全性の評価ならびに自然地盤の変状予測の実現を目的とする。本年度は, 主に, 地震時挙動と直結する排水・非排水繰返し載荷時における地盤材料の応力ひずみ特性に対して, 実験的および解析的検討を行った。排水条件下繰返し載荷試験では, 体積・せん断剛性が増加し, 応力―ひずみループが収束する定常状態が確認される。これまで, このような定常化を表現する一次元モデルは幾つか提案されているが, 任意の応力状態, すなわち三次元応力状態を考慮した弾塑性モデルは提案されていない。本研究では, これまでに行ってきた種々の繰返し載荷試験をまとめ, 同結果より任意の応力経路下において応力履歴面を定義した。同面内において繰返し載荷に伴った剛性変化に発展則を与えることで, 任意応力経路における定常状態の発達・消散を表現する構成モデルを構築した。また, 経験的および数値解析的予測手法で参照される三軸試験等の室内試験では, 実地盤状態を再現しなければならないことは言うまでもない。拘束圧や間隙比は忠実に再現されるが, 当該地盤の変形特性そのものである(弾性波探査などから計測される)せん断剛性率が考慮されることは多くない。今年度は, 2011年東北地方太平洋沖地震で液状化被害が生じた埋立地盤の試料を用い, 微小な繰返し載荷履歴を再構成供試体に与えることで, 不撹乱試料と同様の初期せん断剛性率を室内試験で再現した。同再構成試料を用いた液状化試験ならびに一次元液状化解析は, 実地盤で生じた液状化現象を精度よく再現することを確認した。今後は同試験結果をもとに, 弾塑性構成モデルを用いた2次元および3次元解析へ適用する予定である。

Mainly caused by rainfall and earthquakes, the ground's shape and damage are caused by earthquakes, The mechanical properties of the ground (the main load characteristics and the unsaturated properties) are suitable for considering the plastic composition and the plastic structure of the ground. The purpose of evaluating the soundness of soil structures and predicting the condition of natural sites is to predict the impact of complex disasters. This year, the main reason is, the direct connection, drainage and non-drainage return during earthquakes, the load time, the strength of the ground material, the characteristics of the ground material,実験's および analysis and 検aku を行った. The load test is carried out under drainage conditions, the volume and stiffness are increased, and the force is tightened and the steady state is confirmed.これまで, このような Regularization をexpression するOne-dimensional モデルは Several つか proposal されているが, any の応力state, The three-dimensional force state of the three-dimensional force is considered to be the plastic モデルは proposal. The purpose of this study is to carry out a load test, The same result is the definition of the arbitrary 応力経路下において応力歴面をDefinition. In the same plane, the load is returned and the rigidity is changed, and the load is changed and the load is changed, Arbitrary 濜力経路におけるsteady state の発达・dissipation をexpression する constitutes モデルをconstruct した.また, 経験's および numerical value analysis prediction technique is based on the indoor test method such as される三axial test験, etc., The state of the site is reproduced in the original state. The restraint pressure and gap ratio are reproduced by Tadashi, When considering the shape characteristics of the site, the rigidity rate of the elastic wave detection and measurement is considered. This year, the liquefied samples caused by the 2011 Tohoku Pacific Okinawa Earthquake were buried in the ground and the test specimens were reconstructed with tiny loads. The rigidity rate can be reproduced in the indoor test without disturbing the sample at the initial stage. The reconstituted sample can be analyzed using a one-dimensional liquefaction test using a liquefaction test, and the liquefaction phenomenon can be accurately reproduced on the ground and confirmed. From now on, we will use the same test results as the test results, and the elastic plastic structure will be determined based on the 2-dimensional and 3-dimensional analysis.