2014 Fiscal Year Annual Research Report
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25289144
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
中井 照夫 中部大学, 工学部, 教授 (00110263)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
檜尾 正也 名古屋工業大学, 工学部, 研究員 (00335093)
ホサイン モハマド・シャヒン 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00516495)
森河 由紀弘 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20710239)
鈴木 誠 千葉工業大学, 工学部, 教授 (90416818)
杉山 博一 清水建設株式会社技術研究所, その他部局等, 研究員 (50443750)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 土の構成モデル / 有限要素解析 / モデル実験 / 砂質土 / 粘性土 / 繰返し載荷 / 補強土 / 連成解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地盤の諸問題は、実務設計は基本的に1948年に出版されたTerzaghi & PeckやTaylorの教科書に代表される土質力学の域を出ていない。そこでは、地盤の変形と破壊は別物として扱われ、同じ地盤であっても解くべき問題によって異なる方法で解析されてきた。有限要素法に代表される数値解析法の発展があるにも拘わらず、このような状態にあるのは、種々の地盤材料の変形から破壊までを唯一的に表せる構成モデルがなかったことによる。
本研究は、研究代表者が中心となって取り組んできた構成モデルとその応用に関する成果を実務の諸問題に適用し、解くべき問題や地盤によらず同じ考え方で解ける地盤工学の体系を創ることを目的としている。そのため、本研究は次の３つの項目から成り立っている。一般的で実務で使いやすい構成モデルの開発、②開発している有限要素解析コード（FEMtij）の高度化、③数値解析結果のモデル実験あるいは現場計測による検証。
平成26年度は ①に関しては、砂質土だけでなく、粘性土の繰返し載荷時の応力・ひずみ挙動の表現について検討した。その結果、自然堆積土では繰返し載荷によるボンディング効果の解消を考慮することにより、自然堆積土粘土の繰返し載荷挙動も表現可能となった。
②に関しては動的連成問題にも適用可能な解析コードに拡張した。また、単調な三軸条件下だけでなく、一般的な３次元応力化での繰返し挙動が解析できるコードにした。その結果、地震波のように任意の方向に応力方向や大きさが変化する場合でも、唯一的な材料パラメーターで定量的な評価が可能となった。
③に関しては２次元アルミ棒積層体を用いた補強土地盤の地震時特性に関する実験を行なった。補強法としてはジオセンセティスを施設する方法の他に、鋼矢板とネイリングを用いる方法についても検討を加え、最適な地盤の補強法に関しても合理的な選択法を決定できるようにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
おおむね計画通りに進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は特に、構成モデルを用いて実施してきた数値解析の精度を検討するとともに、変形から破壊までを統一的に説明できる新しい地盤工学のパラダイムの創造への道筋をつける。また、これまでどちらかというと、静的問題を中心に構成モデルの実際問題への適用を検討してきたが、動的問題に関しても重点的に実際問題への適用をはかる。
砂から粘土（自然堆積粘土を含む）の繰返し載荷時の挙動を定量的に表現できるモデルの精度の向上とパラメータの設定法を確立する。また、時間効果特性を考慮することにより、減衰定数を仮定する現在の動的問題の解析法をより合理的なものにする。
典型的な動的問題についても、振動台実験等を行い、解析と実験の比較から、実際問題への適用性に関しても検討を加える。また、現行設計法により設計されたにも拘わらずトラブルが生じた現場の再現解析も行い、トラブルの原因および設計法問題点を明らかにし、今後の設計および対策工法に生かせるようにする。
最終的に、材料、密度、応力条件に拘わらず地盤の変形から破壊までを合理的に統一的な考え方で説明できる体系をつくり、今後の地盤工学の根本的な発展に寄与する研究とする。
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| Causes of Carryover |
モデル実験（特に遠心力載荷実験や静的繰返し載荷実験）の一部を27年度に繰り越したため。また、成果発表を27年度に多くするため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
主として実験の消耗品および成果発表の旅費等に使用する。
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