2006 Fiscal Year Annual Research Report
繰返し移動荷重下にある飽和・不飽和路盤構造の力学特性の解明と挙動予測に関する研究
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18560479
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
石川 達也 北海道大学, 大学院工学研究科, 助教授 (60359479)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三浦 清一 北海道大学, 大学院工学研究科, 教授 (00091504)
横浜 勝司 北海道大学, 大学院工学研究科, 助手 (50299731)
関根 悦夫 (財)鉄道総合技術研究所, 軌道技術研究部軌道路盤研究室, 主任研究員(GL) (00425969)
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| Keywords | 地盤工学 / 維持管理工学 / 交通荷重 / 路盤 / 礫質土 / 不飽和土 / 主応力軸回転 / 繰返しせん断 |
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| Research Abstract |
1.主応力回転を受ける飽和・不飽和路盤材の力学特性評価に適した模型試験方法の確立
種々の地下水位下にある粒状路盤構造に対して移動載荷方式の模型試験を実施するために、路盤材の飽和度を変更可能な2次元土層を具備したローラー移動載荷試験装置を新規に開発した。また、開発した試験装置を用いて、飽和・不飽和砂地盤に移動荷重や定点荷重が載荷された場合を想定した各種試験を実施し、試験装置の性能確認を行った。
2.多重リングせん断試験機を用いた飽和・不飽和路盤材のせん断試験方法の確立
気乾試料に対して主応力回転の影響を評価可能な多重リングせん断試験機を、湿潤試料に対してもねじり単純せん断試験が実施できるように改良した。続いて、改良した多重リングせん断試験機を用いて飽和・不飽和路盤材の単調載荷試験、繰返し載荷試験を実施し、改良した試験装置の性能確認を行うとともに、主応力回転を受ける飽和・不飽和路盤材料の力学特性評価に適した試験方法を提案した。また、路盤材の力学特性に及ぼす土粒子間間隙流体の力学作用の影響を検討した。
3.不飽和三軸圧縮試験機を用いた飽和・不飽和路盤材の保水特性および力学特性の検討
現有する不飽和三軸圧縮試験機を用いて、数種類の路盤材(礫材)に対する土の保水性試験を実施し、各種路盤材の水分特性曲線を把握した。また、試験結果から、保水特性の低い礫材においても、わずかな粒度の違いが保水特性に影響を及ぼすことを明らかにした。
4.繰返し移動荷重作用下にある粒状路盤構造の変形挙動解析手法の確立
繰返し移動荷重作用下にある粒状路盤構造の変形挙動予測に適用可能な数値解析モデルを開発するために、主応力軸回転を考慮した粒状路盤材の要素試験結果の適用方法について検討した。この結果、気乾燥状態にある粒状路盤構造が移動荷重を繰返し受けた際の繰返し塑性変形量の簡易推定方法を提案した。
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