| 研究課題/領域番号 |
16K06575
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
建築構造・材料
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
山本 春行 広島大学, 国際協力研究科, 特任教授 (60158293)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 粒子破砕 / せん断強度 / 三主応力制御型高圧圧縮試験機 / 繰返し載荷 / 応力経路 / 粒子破砕量 / 塑性仕事量 / 杭先端支持力 / 凹凸係数 / 針状比 / 応力径路 / 平均主応力 / 偏差応力 / 高圧三軸圧縮試験器 / 平均応力 / 塑性体積ひずみ / 粒子形状 / 高圧三軸圧縮 / 繰返し応力経路 / 画像解析 / 粒径加積曲線 |
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| 研究成果の概要 |
粒子破砕現象が発生すると粒状体に急激な体積減少が生じると同時にせん断強度が大きく低下していくため地盤の支持力が減少し、特に杭基礎先端支持力設計においては相当厳しい問題となる上、急激な沈下の原因となる。また、高層建築物を支持する杭基礎においては、地震時のロッキングにより杭頭には繰返し荷重が作用することとなり、杭周摩擦抵抗力の減少効果も加わって杭先端部には相当大きな繰返し力が発生している。
このような問題を解明し、繰返し破砕実験から定量的な設計根拠を得ることが主目的であり、本研究における破砕実験結果から繰返し高圧力作用下の粒子破砕に関する基本的な性質が明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果の学術的意義は、高圧拘束下における地盤の変形強度特性を表す構成関係を土粒子の破砕現象そのものを基に構築する場合に土粒子の破砕に伴う地盤の体積収縮傾向や土粒子の微細化に伴う内部摩擦角の急激な減少傾向を定量的に説明するための基礎データとなるということである。
高圧拘束下の粒子破砕現象を考慮した地盤の変形や破壊現象が合理的に推定できるようになれば、破砕性地盤中の杭先端部近傍地盤の変形・支持力の推定精度が向上し、さらに繰返し効果をも考慮すれば地震時の杭先端支持力問題にも応用できるものと考えられ、より安全で合理的な設計根拠となる点に社会的な意義がある。
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