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密度変化を考慮した砂の異方性構成モデルの開発と地盤のせん断帯解析への適用

考虑密度变化的砂各向异性本构模型的开发及其在地面剪切带分析中的应用

基本信息

批准号：
09650547
负责人：
中井照夫
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

今までに、一般応力条件下の地盤材料の弾塑性構成モデルを修正応力t_<ij>用いて開発し、盛土基礎地盤等の支持力問題、山留めやトンネルの掘削問題等に適用している。しかし、ここでも密度や拘束応力の変化の影響は直接的には考慮していない。さて、Cambridge学派による鋼球の集合体を用いたせん断試験、DesruesらのCTスキャン法による供試体内の間隙比分布の計測、石原・Verdugoによる密度および拘束応力を変えた三軸試験等から、初期の密度が違っていてもせん断ひずみが非常に大きい限界状態では応力状態と密度が一義的に決まることが実験的に確かめられている。この事実に着目して、砂の場合も粘土と同様限界状態線(CSL)の概念と硬化パラメーターとして密度(間隙比)を採用し、同一パラメーターでもモデルの中で密度の影響を自動的に考慮できるようにした。次に、従来のt_<ij>-modelは応力比の変化による異方性(誘導異方性)を考慮するため修正応力t_<ij>を導入しているが、直接的にはflow ruleの中でしかt_<ij>は使われていないので、増分形の構成モデルとしては通常のモデル同様dσ=D・dεなる形で与えられていた。ここでは、修正応力t_<ij>の特徴を生かすため、せn断中の構造変化を増分形の応力・ひずみ式に取り込みdt=D・dεなる形で定式化した。さて、従来のt_<ij>-modelによる平面ひずみ試験の有限変形有限要素解析でも今までに報告されている解析結果同様、供試体をマスとしてみたときの最大主応力面に対し45°方向にしかせん断帯発生しないが、異方性を考慮した解析では実験で観測されるような45°より大きな角度でせん断帯が発生した。そして、ここで開発した構成モデルを浅い基礎の支持力問題を含む種々の地盤の有限要素解析に適用した。

This paper mainly discusses the plastic composition of the site material under normal stress conditions, the development of the modified stress, <ij>the supporting force problem of the soil foundation site, and the excavation problem of the mountain. The influence of density and constraint force on the structure is directly considered. Cambridge School of Steel Gallbladder aggregates used in the test, Desrues CT method, measurement of gap ratio distribution in the test body, Ishihara Verdugo, density, restraint force, three-axis test, initial density, initial density. In this case, the concept of clay and boundary line (CSL) and hardening ratio and density (gap ratio) are adopted, and the influence of density in the same ratio is automatically considered. In addition, the t-model <ij>of secondary and secondary flow is considered to be anisotropic (induced anisotropy) <ij>due to the change of force ratio. In addition, the t-model of secondary and secondary flow is considered to be anisotropic (induced anisotropy) due to the change of force ratio<ij>. The structural transformation of the modified force t_<ij>_ The <ij>finite element analysis of the finite shape of the t_model test is reported here. The analysis results are similar to those of the test sample. The maximum principal force surface is 45 °. The anisotropy is considered. The analysis results are 45°. The maximum principal force surface is 45 °. The analysis of finite elements in the field of soil is applicable to the problem of supporting force in the shallow part of the soil.