多機能中空ねじり試験装置の開発と種々の応力条件下の砂の繰返し変形強度特性の評価

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555135
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 土岐 祥介 北海道大学, 工学部, 教授 (50001136)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 立石 章 大成建設(株), 設計部, 係長 ; 山下 聡 北見工業大学, 工学部, 助教授 (00174673) ; 三浦 均也 北海道大学, 工学部, 助教授 (40190582) ; 三浦 清一 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (00091504)
• Keywords: 中空ねじり試験 / 液状化 / 変形特性 / 試験装置 / 火山灰 / 破砕性 / 波浪荷重 / 模型実験

Research Abstract

1.中空ねじり試験装置の軸方向およびねじり方向の載荷装置としてダイレクトドライブモーターを採用し,本載荷装置の適用性を検討した。その結果,
(1)高価の油圧サーボ方式や荷重と変位の制御のために二つの載荷装置を用いることなしに,一つの載荷装置で荷重および変位制御の試験を行うことができることが確認された。
(2)変形特性を求める繰返し載荷試験においては,試験結果をひずみと比較する場合,荷重制御よりも変位制御の方が,特に繰返し載荷に伴って有効応力が変化するひずみレベルにおいて,より正確な変形特性を求めることができる。
(3)荷重制御と変位制御の液状化試験結果の関係は試料の密度や試験法(三軸,ねじり),比較する載荷回数に依らず一義的な関係が得られ,変位制御の液状化試験からも通常の荷重制御による試験での液状化強度を推定できる可能性が示された。
2.破砕性粒状体である粗粒火山灰土の構成粒子の破砕は応力経路に強く依存し,応力比ηおよび平均主応力pが増加する経路ほど増加することが明らかになった。この破砕量は,細粒分含有率Fcの増加量によって定量化できるとともに,ΔFc=f(η,p)によって表現可能である。
3.波浪のような繰返し荷重によってもたらされる構造物/地盤系の破壊は側方流動型の破壊によるものであり,地震時の液状化のそれとは基本的に異なる破壊メカニズムであることが一連の二次元平面ひずみ模型土槽試験から明らかにされた。

Research Products

• [Publications] 三浦 清一: "消波構造物を支持する地盤の波浪による流動化機構の研究" 土木学会海岸工学論文集. 42. 1016-1020 (1995)
• [Publications] 三浦 清一: "火山性粗粒土の動的力学特性におよぼす応力履歴の影響" 火山灰質土の性質とその設計・施工シンポジウム論文集. 1. 229-236 (1995)
• [Publications] S.Yamashita: "Cyclic deformation properties of a man-made loose sand deposit" Proc.of the First International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering. 1. 71-76 (1995)
• [Publications] A.Tateishi: "A cyclic elasto-plastic model for sand and its application under various stress conditions" Proc.of the First International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering. 1. 399-404 (1995)
• [Publications] 山下 聡: "多機能中空ねじり試験装置の開発とひずみ制御液状化試験の適用性" 地盤工学会北海道支部技術報告書. 36. 203-210 (1996)
• [Publications] 山下 聡: "トルクおよび回転角制御DDモータを用いた中空ねじり試験装置の試作" 地盤工学研究発表会講演集. 31. (1996)