| 研究課題/領域番号 |
14350257
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
地盤工学
|
|---|
| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
|---|
研究代表者 |
中井 照夫 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (00110263)
|
|---|
| 研究分担者 |
前田 健一 名古屋工業大学, 工学研究科, 助教授 (50271648)
檜尾 正也 名古屋工業大学, 工学研究科, 助手 (00335093)
張 鋒 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (70303691)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
|
| 配分額 *注記 |
12,400千円 (直接経費: 12,400千円)
2003年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 8,800千円 (直接経費: 8,800千円)
|
|---|
| キーワード | 山留め掘削 / 施工過程 / 有限要素法 / 3次元効果 / 構成式 / モデル試験 / 数値解析 |
|---|
| 研究概要 |
まず地盤材料の構成式とその応用に関する今までの研究成果をベースに、地盤の掘削問題を地盤と構造物の3次元相互作用問題として捉え、地盤材料の変形・強度特性、壁体等の下部構造物の剛性、構造物と地盤の摩擦特性、地盤の掘削順序を含む施工プロセスを考慮した有限要素解析を行い、山留め掘削時の地盤および構造物の応力・変形挙動を解析的に調べた。特に、地盤の掘削問題では最終的に同じ掘削であっても支保の設置方法や掘削順序が異なれば壁面土圧のみならず地盤の変形も大きく異なることを示した。また、壁体剛性はもとより支保の方法や掘削順序を変える掘削をシミュレイト出来る3次元モデル試験も合わせて行い、解析・実験の両面から検討した。その上で、種々の掘削方法で工事を行い現場計測も併せて行っている現揚データの解析も行い、現場実測値と解析の比較から、解析法の実際問題への適用性について検討を加えた。以上の成果をもとに、掘削方法を含む施工プロセスの影響を考慮出来る掘削地盤の応力・変形挙動を評価できる解析システムを構築した。本研究での実績は以下のように纏められる。
●現有の3次元有限要素プログラムに3次元シェル要素と3次元弾塑性ジョイント要素を組み込み、地盤材料の力学特性、壁体・切ばりの剛性、地盤・構造物間の摩擦特性、施工過程を妥当に考慮できる3次元有限要素解析プログラムを作成した。
●3次元モデル試験機を用いて、初期条件(地盤の材料特性、山留め壁の剛性、幅等)や施工プロセス等を変えた実験を行い、それに対応する変形解析結果と比較することにより、実験・解析の両面から3次元的な山留め掘削時の基本的な地盤の変形メカニズムを検討した。
●実際の掘削現場の応力・変形解析を行った。土・水連成解析として行い、間隙水の移動の影響含めた地盤の変形や作用土圧、水圧を総合的に解析した。そして解析結果を現場実測直と比較することにより、変形解析法の実際問題への適用性を検証した。
●解析結果、モデル試験結果、現場実測値を通して、山留め掘削時の地盤の変形メカニズムを解明するとともに、壁体および地盤の応力・変形を定量的に予測する解析手法を開発した
|
