1998 Fiscal Year Annual Research Report
シェイクダウン解析による地震時安定性および残留変形量の評価と耐震補強に関する研究
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10750376
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
山田 英司 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (00293647)
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| Keywords | 補強土 / 変形 / 安定性 / 水〜土連成解析 / 有限変形理論 / 有限要素法 / 改良土 / シェイクダウン解析 |
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| Research Abstract |
(1) 軟弱地盤上盛土の地震荷重に対する安定性評価の数値シミュレーションの実施地震荷重のような時間的に変化する動的荷重を一連の荷重と考え,この荷重の仮想的な繰り返しに対して構造物がシェイクダウンするか否かによって,動的荷重に対する構造物の安定性を新しく定義し,その定義に基づく土構造物の耐震安定解析手法を新たに提案した。この手法により土構造物の耐震安定性は(1)地震加速度の周期などの履歴,(2)土構造物・地盤の動的性質の影響を受けること,(3)地震加速度の最大値を用いた静的解析は一般に控え目な安全率を与えるが,入力する地震加速度と土構造物の特性に依存して過大な安全率を与える,ことを数値解析的に明らかにした。
(2) 地震時残留変形量の評価手法の開発
土構造物の地震時安定性を向上させる手法として近年広く用いられれいる補強土工法に着目し、補強盛土の地震時残留変形を評価することが目標であるが、今年度はその基礎として、水〜土連成有限変形解析を用いて補強盛土の上部から荷重を漸増載荷した場合、および荷重放置した場合の変形・破壊挙動を調べ、変形量と安定性の関係について検討した。ジオテキスタイルと改良土により補強された盛土を対象とし、ジオテキスタイルは土骨格の変形を拘束する制約条件としてモデル化し、短繊維・固化剤で改良した部分は、第一近似として超過圧密土と仮定して、数値解析を実施した。その結果以下のことが明かになった。(1)ジオテキスタイルと改良土の相乗効果により補強効果が発揮される。(2)無補強盛土で壁面の水平変位速度が最大値を示す荷重レベル以下で、荷重放置をすると変形は止まり安定するが、それ以上の荷重レベルで荷重放置すると盛土は崩壊する。したがって有限変形解析によって計算される変位速度によって盛土の安定性を評価することが可能である。(3)補強盛土では(2)と同じ荷重レベルでは崩壊せず安定する。
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