1999 Fiscal Year Annual Research Report
粘性土におけるダイレタンシーの局所化と供試体の破壊
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10650483
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
飯塚 敦 神戸大学, 工学部, 助教授 (40184361)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河井 克之 神戸大学, 工学部, 助手 (30304132)
軽部 大蔵 神戸大学, 自然科学研究科, 教授 (70031078)
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| Keywords | せん断変形 / ダイレタンシー特性 / ひずみの局所化 / 間げき水の移動 / 土 / 水連成解析 / 強度 / 有限要素解析 |
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| Research Abstract |
地盤材料少なくとも土と間隙水と混合体であって,両者の力学的な相互作用の考慮が重要である.せん断帯の生成のみを追跡していたのでは地盤材料の破壊を説明することはできない.土供試体の破壊形態はせん断速度が異なる.供試体内ひずみの局所化は,土と間隙水との相互作用の発現の仕方に左右されて,せん断が進むにつれて,「はじめほとんど均質場→ひずみが局所化→局所的に体積膨張→吸水軟化→強度低下」というプロセスを経ることが予見される.供試体が正規粘土であれば,当然,供試体全体での平均過剰間隙水圧は正であるが,局所化変形領域では,負の過剰間隙水圧が発生する.すなわち「ダイレタンシーの局所化」の発現である.本研究は,まず,土のダイレタンシー特性を考慮できる弾塑性構成モデルを検討し,このようなダイレタンシーの局所化メカニズムに注目しながら,土供試体のせん断破壊現象を土/水連成の有限要素法を用いてシミュレーションしている.さらに,土のダイレタンシー挙動が,実際の土構造物において,どのような力学的相互作用を引き起こしているか,ジオシンセティックスのような異種材で補強された土構造物において,どのような補強効果を担っているのかを,現場実測事例と有限要素シミュレーションによって検討している.多くの人工土構造物は,間隙が水で満たされた飽和土から成らない.間隙に水ばかりでなく空気も存在する「不飽和」状態にある.このような不飽和状態におけるダイレタンシー挙動の発現メカニズムについても検討を行っている.不飽和土内部の間隙水分布の違いによって,その挙動は大きく異なることが分かった.さらには,そのような挙動を考慮できる数理モデルの開発した.
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[Publications] Iizuka,Atsushi: "Dilatancy localization in clay specimen under shearing"Proc.4th Int.Workshop on Localization and Bifurcation Theory for sails and Rocks. 345-354 (1998)
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[Publications] 小林一三: "正規粘土供試体せん断時における局所変形の遷移"土木学会論文集. No.617 III-46. 1-18 (1999)
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[Publications] 平田昌史: "ダイレタンシーを考慮したジオシンセティックス補強盛土の有限要素解析"土木学会論文集. No.631 III-48. 179-192 (1999)
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[Publications] Kobayashi,Ichizo: "Shear strength mobilization in shear box test under constantvolume"Proc.Int.Symposium on Slope Stability Engineering. 763-768 (1999)
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[Publications] Karube,Dizo: "A constitutive model for unsaturated soil evaluating effects of soil moisture distribution"Proc.Int.Conf.on Unsaturated Soils. 1. 485-490 (1999)
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[Publications] Kawai,Katsuyuki: "Factors affecting water retention choracteristics of soils"Proc.Int.Synposium on Slope Stability Engineering. 381-386 (1999)
