| Project/Area Number |
05650446
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
構造工学・地震工学
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
堀井 秀之 東京大学, 工学部, 助教授 (10181520)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宋 河原 東京大学, 工学部, 講師 (10226722)
堀 宗朗 東京大学, 工学部, 助教授 (00219205)
山口 栄輝 東京大学, 工学部, 助教授 (90200609)
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| Project Period (FY) |
1993
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1993)
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| Budget Amount *help |
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 1993: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
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| Keywords | 変形局所化 / せん断帯 / 破壊 / 地盤材料 / 人工軟岩 / 平面ひずみ圧縮試験 / 支持力試験 |
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| Research Abstract |
変形の局所化を予測・再現しうる新しい連続体理論を構築し、その理論に基づき硬岩の静的圧縮試験の解析を行い、圧縮強度を拘束圧の関数として求め、報告されている実験結果と一致することを示した。微視的構造間の相互干渉を表すため、相互干渉場という新しい場の変数を導入した。その新しい場の変数に対応して、新しい支配方程式が導かれるが、その新しい支配方程式は積分方程式となる。さらに、この理論を硬岩のクリープ挙動に適用した。微視クラックの応力腐食割れをモデル化し、変形の局所化を予測・再現しうる連続体理論に従って定式化を行い、得られる支配方程式を離散化し数値解析を行った。平面ひずみ二軸圧縮試験の解析を行なった。各要素内のクラックは時間とともに成長する。初期の段階ではクラックの成長はほぼ均一であるが、クラックの進展は局所化し、最終段階では一部の要素におけるクラック進展が急激に加速され、破壊に至る。予測された破壊時間と試験結果は良好な一致を示している。
支持力試験の解析を行うためには、材料の構成則と変形局所化の条件をモデル化し、さらに材料パラメータを決定しなくてはならない。そのために、人工軟岩の平面ひずみ二軸圧縮試験を行った。鉛直方向の載荷にはサーボパルサーを用い、水平方向の載荷には圧縮空気を用いた。変位場計測法として新たにマッチング法を開発し、試験中の試験体表面の変位場をそのマッチング法により測定し、変形局所化の過程を観測した。結果として、ピーク前の応力ひずみ曲線だけでなく、すべり面における構成則を求めることが出来た。
さらに、人工軟岩の支持力試験を行った。マッチング法により、試験体表面の変位場を高精度で求め、変形が局所化し、すべり面が形成され、さらにそのすべり面が成長する過程を観測した。
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