液状化力学体系の確立：有限変形弾塑性構成則と材料不安定基準に立脚した液状化判定法

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本研究では，地盤の液状化現象の発生条件・被害程度を一度に定量評価する手法の提案を目的として，主に以下の2つの研究項目を行う．(1)，(2) を組み合わせることで，入力荷重に対していつ液状化が発生するか？液状化被害はどの程度か？を一度に定量評価可能となる．(1) 有限変形においても液状化発生前後の挙動を精緻に表現できる弾塑性構成則の構築(2) 材料不安定・分岐問題という視点による液状化発生を判定する数理的条件の提案本年度は昨年度から継続して研究項目(1)に取り組んだ．具体的には，下負荷面の概念と応力誘導異方性を表現する回転硬化の概念を導入した，有限変形・異方性回転硬化下負荷面Cam-clayモデルの理論構築に取り組んだ．千田ら（2013）における有限変形モデルをベースに，繰返し負荷挙動（サイクリックモビリティ）の表現性能を向上させるために，超弾性構成式や内部変数の発展則の改良を行った．また提案モデルに対する数値計算精度検証において，既往研究で広く用いられているいくつかの弾性構成式の不合理な挙動を確認したため，本年度はその問題解決を行った．具体的には，Houlsby et al. (2005)による微小変形理論の枠組みでの弾性ひずみテンソル2不変量表示の超弾性ポテンシャル関数に基づく圧力依存性の接線係数を有する超弾性構成式をベースに，対数弾性ひずみを用いて有限変形へ合理的に拡張した弾性構成式の構築を行った．加えて内部変数の発展則を改良することにより，繰返し負荷挙動の表現性能が向上した．