| 研究課題/領域番号 |
15560420
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
地盤工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
石川 達也 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60359479)
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| 研究分担者 |
三浦 清一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00091504)
横浜 勝司 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50299731)
関根 悦夫 (財)鉄道総合技術研究所, 軌道技術研究部・軌道路盤研究室, 室長(研究職)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | 移動荷重 / 粒状構造物 / せん断試験 / 路盤・路床 / 礫材 / 繰返し塑性 / 主応力回転 / 数値解析 / 鉄道 |
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| 研究概要 |
1.移動荷重作用下にある粒状構造物の変形挙動の解明
(1)粒状路盤構造の模型試験結果より、移動荷重は定点荷重に比べ繰返し塑性変形量の大きくなることがわかった。また、礫材の粒度分布の違いによる繰返し塑性変形量の違いが定点載荷よりも移動載荷でより顕著に表れることから、粒状路盤構造の繰返し変形特性を検討する際の移動載荷試験の有用性を示した。
2.数値解析による粒状構造物の力学挙動推定法の提案
(1)不連続体解析により粒状路盤構造の挙動解析を行い、構成粒子のモデル化方法に起因する解析精度の向上について検討した。その結果、粒子形状が解析精度に強く影響を及ぼすことを定量的に示すとともに、実粒子形状を模擬した不連続体解析による粒状構造物内部の応力状態推定法を提案した。
(2)繰返し荷重作用時の粒状構造物の変形挙動予測に対する礫材の要素試験結果の適用方法について検討した結果、礫材の累積ひずみ特性を考慮した有限要素法の静的線形弾性解析による粒状路盤構造の挙動解析法を確立し、繰返し塑性変形量の簡易推定方法を提案した。
3.移動荷重作用下にある粒状構造物の変形挙動予測に適した要素試験方法の確立
(1)礫材の多重リングせん断試験と三軸圧縮試験を行い、せん断試験法の違いが礫材の力学特性に及ぼす影響について検討した結果、せん断中の主応力回転や中間主応力の変化が礫材の力学挙動に強い影響を及ぼすことを示した。
(2)移動荷重作用時に模型試験で粒状路盤構造が受けた応力履歴を模擬して多重リングせん断試験を行った結果、従来の三軸圧縮試験に比べ、多重リングせん断試験結果が模型試験で得られた粒状路盤構造の繰返し塑性変形挙動に近いことを示し、移動荷重繰返し作用下の粒状構造物の変形挙動予測に適した粒状地盤材料の材料特性の評価方法として多重リングせん断試験が有効であることを示した。
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