| 研究課題/領域番号 |
03660252
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
農業土木
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
田中 忠次 明治大学, 農学部, 教授 (70167500)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1993年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1992年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1991年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 模型実験 / 地中構造物 / 破壊 / 有限変形解析 / スケール効果 / 進行性破壊 / せん断帯 / 異方硬化 / 砂地盤 / アーチ型構造物 / 崩壊荷重 / 有限要素解析 / 非線形性 / 地盤 / 弾塑性 / 有限要素法 / 適応的メッシュ分割 / ひずみ軟化 / 支持力 |
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| 研究概要 |
1.室内模型実験を実施し、地下アーチのデータを得ている。本実験においてまず、地中構造物としてアーチをセットし、上部からホッパーを用いて標準砂を空中落下させて、均一な地盤を作成している。続いて地盤上部からエアバッグを利用して圧力を作用させ地中のアーチに崩壊を生じさせて限界荷重、破壊のパターンなどを調べている。この室内実験結果と有限要素解析との比較・照合によって、構成式、有限変形解析定式化などの数理モデルの妥当性を検証したところ、平均的には実験と一致する結果が得られたが、解析ではアーチ端部の境界条件が崩壊荷重に極めて敏感であることが示された。
2.現在、支持力・アンカーなどの各種の土質構造物に対するスケール効果の評価が、主に遠心力載荷実験により行われている。スケール効果の原因としては、高い応力レベルでの粒子破砕による内部摩擦角の低下(応力レベル依存性)と、せん断帯発生による地盤内の破壊の進行性の違い(進行性破壊)の2点が挙げられる。本研究においては、せん断帯の幅が砂の平均粒径に比例し、フーチングの支持力問題トラップドア問題、アンカーの引き抜き抵抗力問題などのスケール効果に粒子径効果の影響があることを実験及び有限要素解析によって示した。
3.地震時の挙動を予測し、耐震設計に結びつけていくためには破壊までを考慮した動的応答解析を行う必要がある。標準砂から成るフィルダムモデルの振動実験をせん断帯、異方硬化を取り入れた構成関係を適用して解析、実験とかなりの程度一致する結果を得た。
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