2010 Fiscal Year Annual Research Report
粒度分布の変化とその影響を統一的に記述した土の構成モデルの開発と応用
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22760355
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
菊本 統 名古屋工業大学, 工学研究科, 助教 (90508342)
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| Keywords | 土質力学 / 構成モデル / 粒度分布 / 限界状態モデル / 応用力学 / 粒子破砕 / 物理的風化現象 / 弾塑性力学 |
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| Research Abstract |
実地盤で直面する工学的諸問題を検討するには,実地盤の力学特性を精緻に記述できる土の構成モデルに基づいて応力・変形解析を行う必要がある.しかし,従来の土のモデルは,主に室内試験で確認できる力学特性を記述できるレベルにまで開発されているものの,地盤材料が粒状性材料の集合であるという観点からの現象,すなわち粒度変化を生じて強度・変形特性を刻々と変える土の応答は必ずしも考慮できていなかった.これに対して本研究は,研究代表者がH20～H21の若手研究(スタートアップ)により行った研究で開発した応力変化に伴う土粒子の破砕と粒度変化の影響を弾塑性モデルの中で簡単に記述する方法の検証と改良,応力による破砕以外での粒度変化現象への拡張を試みるものである.H22年度は,応力変化だけでなく温度変化や乾湿繰返しによる物理的風化現象について既往文献の再整理を行うとともに,粒子破砕による粒度変化を考慮したモデルの検証と改良を行い,実際に破砕を生じる地盤材料の要素試験の再現解析を試みた。その結果,応力変化により変遷する粒度の発展則はほぼそのままに,粒度変化をスカラーの状態変数ω(従来,ボンディング特性の記述に用いてきた)と関係付けるだけで,粒度変化が応力ひずみ特性に及ぼす影響を考慮できるように簡略化したモデルを定式化することに成功するとともに,提案モデルが応力変化(主にせん断と拘束応力の増加)による破砕現象とそれを伴う応力ひずみ特性を精度良く記述できることが示された.
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[Journal Article] Mechanical interpretation of compaction behaviour by an elastoplastic model for unsaturated soils2010
Author(s)
Kikumoto, M., Kyokawa, H., Nakai, T., Shahin, H.M., Tatematsu, K., Koike, M.
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Journal Title
Proc.of the BGC 2010 on Natural Hazards and Countermeasures in Geotechnical Engineering
Volume: 1
Pages: 121-128
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