不連続な地盤材料の力学の体系化に関する研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02302062
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 小田 匡寛 埼玉大学, 工学部, 教授 (90008855)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石塚 与志雄 清水建設株式会社, 技術研究所, 主任研究員 ; 岩下 和義 埼玉大学, 工学部, 助教授 (40203377) ; 山辺 正 埼玉大学, 工学部, 助教授 (40125894) ; 岸野 佑次 東北大学, 工学部, 助教授 (00005448) ; 龍岡 文夫 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70111565)
• Keywords: すべり面 / 歪軟化 / 歪の局所化 / 地質不連続面 / 等価連続体 / 支持力 / 数値解析

Research Abstract

土はもともと不連続な粒子の集まりであり、かつ、その破壊には滑り面の局所的変形が普通伴われる。一方、岩盤、には断層、節理などの地質不連続面が存在する。この研究は、不連続性を克服すべく開発されて来た各分野の成果を持ち寄って討議することにより、不連続な地盤材料の力学に一つの体系を与える共に、新しい飛躍を図ろうとするものである。すなわち、不連続面発生の微視的メカニズムの解明、歪みの局所化理論の適用性、不連続面の効果を表現する数値モデルの開発、等価連続体近似法の開発などが平成3年度の研究課題,として取り上げられ、以下の成果を得た。
1)龍岡は、帯び基礎の極限支持力に及ぼすすり滑り面幅の効果を実験から具体的に明らかにし、特に、支持力係数の寸法効果を遠心載荷法により決めることの危険性について指摘した。
2)滑り面の顕微鏡観察から、小田は滑り面の形成に偶応力の重要性を確認し、従来のバイファケ-ション理論との関連性について言及した。
3)田中は、滑り面の形成に伴う土の軟化に注目し、FEM数値解析に軟化現象を取り込んだプログラムを開発し、極限支持力の寸法効果など、従来因難とされた分野の解析を手掛けてその評価に成功した。
4)岸野、岩下は、粒状体の数値シミュレ-ションを行い、巨視的滑り面の形成機構や軟化特性について微視的観点から重要な知見を得た。現在、解析モデルの三次元化に取り組んでいて、より本物に近い数値解析が可能となるものと期待される。
5)小田、山辺、石塚、京谷は協力して、不連続性岩盤の連続体近似法を研究した。特に、コッセラ弾性体、ダメ-ジメカニックス、破壊力学等を検討し、実務への適用性や限界について一応の結論を得た。

Research Products

• [Publications] M.Oda,T.Yamabe,Y.Ishizuka,etal.: "Elastic Stress and Strain in Jointed Rock Masses by Means of Crack Tensor Analysis" Rock Mechanics and Rock Engineerning. (1992)
• [Publications] M.Oda: "Inherent and Induced Anisotrogy in Plasticfy Theory of Granulan Soils" Mechanics of Materia's. (1992)
• [Publications] T.Yamabe,M.Oda,Y.Ishizuka,etal.: "Effects of A nisotropy on Three Dimensional Excavation Analysiss of Jointed Rock Massas by Crack Tensor Theory" Proc.of Int・Conf,on Numerical Method in Cteomechnics. NO.431 Iー16. 643-645 (1991)
• [Publications] T.Yamabe,M.Oda,etal.: "Novーlimean Elastic Stress,strain and Coupled Fluid Flow Analysis of Anisotropic Rock Masses" Symp.on Assessment and Prevention of Falure Phenomena in Rock Engineering. No.436 IIIー16. (1993)
• [Publications] F.Tatsuoka,M.Okahara,T.Tanaka,etal.: "Progressive Failure and Particle Size Effect in Bearing Capacity of Footing on Sand" Proc.of the ASCE Geotech .Engineering Cngress 1991,Geotechnical Special Publication. 11(27). 788-802 (1991)
• [Publications] S.A.Siddigee,T.Tanaka,F.Tatsuoka: "An FEM Simulation of Model Footing Tests on Sand" 第26回土質工学会研究発表会講演概要集. 1. 1309-1312 (1991)
• [Publications] S.A.Siddguee,T.Tanaka,F.Tatsuoka: "A Numerical Simulation of Bearing Capacity of Footing on Sand" 第27回土質工学会研究発表会講演概要集. (1992)
• [Publications] 田中 忠次,酒井 俊典: "有限要素解析における進行性破壊とスケ-ル効果の検討ー砂地盤におけるトラップドア問題の研究(II)ー" 農業土木学会論文集. 150. 1-10 (1991)
• [Publications] 仲沢 武志,岸野 佑次,佐武 正雄: "微視クラックのテ-ソル表現における解析とその応用" 土木学会論文集. 119-126 (1991)
• [Publications] 土倉 泰,岸野 佑次,佐武 正雄: "粒状要素法による粒状体の3次元変形機構の解析" 土木学会論文集. 111-120 (1991)
• [Publications] 松井 淳,岸野 佑次: "粒状要素法による局所化の解析" 土木学会第46回年次学術講演会講演概要集III. 958-959 (1991)
• [Publications] K.Meguro,K.Iwashita M.Haruno: "Fracture Analyses of Media Composed of Irregularly Shaped Regions by the Extended Distinct Element Method" Structural Eng./Earthguake Eng.8(3). 37-48 (1991)
• [Publications] M.Oda: "Comprehensive Rock Engineeing(chapten 18) Moden Development in Rock Structare Characterization for deformability and Permeability" Pergamm Press, (1992)
• [Publications] 龍谷 文夫: "室内せん断試験・原位置地盤調査・安定解析・模型実験・実構造物の挙動の関連についてー砂地盤上の支持力問題を例にしてー" 土質工学会, 51-107 (1992)