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凍結土-常温土力学のシームレス化に向けた三相系熱土質力学の新たな展開と実証

研究課題

研究課題/領域番号 15K14025
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 地盤工学
研究機関北海道大学

研究代表者

西村 聡  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (70470127)

研究分担者 所 哲也  苫小牧工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (40610457)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード凍結土 / 強度 / 変形特性 / 地盤凍結 / 室内土質試験 / 凍土 / 地盤強度 / 地盤工学 / 土質力学
研究成果の概要

有効応力原理や多元応力記述を拡張し、各種の熱力学的要件と連成調和させる形で、凍結土および非凍結土の挙動をシームレスに扱う合理的な力学記述の提案を行った。根拠となる実験データを得るために、対象を2物質3相系(土・液相水・固相水)に限定したうえで、一連の熱-圧力連成力学試験および凍結土の物理試験を行った。粘土・砂など異なる地盤材料に対し、高圧下での融解による強度減少、低圧下での強度の拘束圧依存性など、凍結土の特徴を合理的に説明できるモデル化理論を示すに至った。この枠組みは、連成シミュレータの開発を通して人工凍結工法の高度化や寒冷地自然災害評価の土台になるものである。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Interpretation of mechanical behavior of frozen clay through state concept2017

    • 著者名/発表者名
      Wang, J., Nishimura, S., Tokoro, T.
    • 雑誌名

      Soils and Foundations

      巻: 57 号: 2 ページ: 194-210

    • DOI

      10.1016/j.sandf.2017.03.003

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 一般的な応力・ひずみ履歴をもつ飽和凍結土のせん断強度とその記述2017

    • 著者名/発表者名
      西村 聡・王 金元・佐々木飛翔
    • 学会等名
      第52回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2017-07-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] THM連成解析における凍結土力学モデルのフレームワーク:温度・拘束圧効果について2017

    • 著者名/発表者名
      西村 聡・王 金元・佐々木飛翔
    • 学会等名
      第57回地盤工学会北海道支部技術報告会
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2017-02-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A new approach to interpret strength characteristics of frozen clay under effects of temperature, strain rate and confining pressure2016

    • 著者名/発表者名
      Wang, J. and Nishimura, S.
    • 学会等名
      第51回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A new approach to interpret strength characteristics of frozen clay under effects of temperature, strain rate and confining pressure2016

    • 著者名/発表者名
      Wang, J. and Nishimura, S.
    • 学会等名
      第51回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      岡山(岡山大学)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Interpretation of mechanical behavior of frozen clay through parallel tests of frozen and unfrozen soils2016

    • 著者名/発表者名
      Wang, J. and Nishimura, S.
    • 学会等名
      International Mini Symposium Chubu
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interpretation of mechanical behavior of frozen clay through parallel tests of frozen and unfrozen soils2016

    • 著者名/発表者名
      Wang, J. and Nishimura, S.
    • 学会等名
      International Mini Symposium Chubu
    • 発表場所
      名古屋(名古屋大学)
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theme lecture in session on “Data interpretation and geotechnical imaging”2015

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, S.
    • 学会等名
      6th International Symposium on Deformation Characteristics of Geomaterials
    • 発表場所
      ブエノスアイレス(ヒルトンブエノスアイレス)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mechanical behavior of frozen clay under effects of temperature and strain rate2015

    • 著者名/発表者名
      Wang, J. and Nishimura, S.
    • 学会等名
      第50回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      札幌(北海道科学大学)
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Mechanical behavior of frozen clay under constant- and varying-temperature and strain rate shear2015

    • 著者名/発表者名
      Wang, J. and Nishimura, S.
    • 学会等名
      6th Japan-China Geotechnical Symposium
    • 発表場所
      札幌(北海道科学大学)
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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