| 研究概要 |
地盤沈下地帯の杭基礎に発生する負の周面摩擦力を低減させるために使用されるSL杭において,そのスリップ材としてのアスファルト(Bグレード)の地震時繰り返しせん断変形性状を把握する実験を計画・実施した.
まず実験に先立ち,変位制御装置(PC-9801RX)で制御されるACサーボモーター(3.5KW)の動力をアクションジャッキに伝え,供試体をせん断変位させる変位制御方式の正負交番繰返し実験装置,および実験時の膨大なデータを収録する高速データ収録装置(PC-9821 Ap/U9W)など一連の実験システムを組立てた.
ついで実験は,全国的に見て一般的な地中温度15℃を想定し,恒温装置により温度設定した恒温水(設定精度±0.1℃)中において,長方形アルミ中板の両面にせん断面が6cm×6cmとなる供試体を設置し,単純二面せん断(供試体厚10mm)で実施した.また,収録したデータはワークステーション(NWS-3865)で解析し,作図等の処理を行った.
実験結果から得られた知見は、以下の通りである。
1.最大せん断応力τmaxは第1サイクルの正側変位時に発生し,例えば周期1.0Hz,せん断ひずみ振幅γ=25%に対して,τmax=3.65kgf/cm^2になることが判明した.
2.サイクル数の増加に伴い剛性が低下する,軟化現象が生じていることが明らかになった.これは変形の繰返しにより供試体内部が発熱するためと推察できる.ただし,軟化現象は初期の繰返し時に急激であり,40〜50の最後の10サイクル間ではほぼ一定値に収束することが判明した.これは,内部発熱と恒温水による外的環境が平衡状態に達したためと判断された.なお,50サイクル目の軟化程度は46.7%に達している.
3.せん断応力τ〜せん断歪γ関係の性状として,処女載荷時の骨格曲線は初期より非線形の凸型の挙動を示し,その後の繰返しでは,スリップ型に近い性状を示すことが分かった.
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