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地盤材料の非弾性挙動における各種要因とその相互作用の総合的解明

研究課題

研究課題/領域番号 18360231
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
研究機関東京理科大学

研究代表者

龍岡 文夫  東京理科大学, 理工学部, 教授 (70111565)

研究分担者 塚本 良道  東京理科大学, 理工学部, 准教授 (50253505)
平川 大貴  東京理科大学, 理工学部, 助教 (40372990)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
15,910千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 1,110千円)
2007年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2006年度: 11,100千円 (直接経費: 11,100千円)
キーワード地盤材料 / 粘性土 / 砂礫 / 粘性 / クリープ / 三軸圧縮試験 / 三要素モデル / 年代効果 / 塑性 / 弾性 / 粒状体
研究概要

粘性土、砂礫、セメント改良土、ジオテキスタイル補強材、EPS等などの地盤材料の変形強度特性に及ぼす粘性、ひずみ速度非依存性繰返し載荷効果、年代効果の影響、およびこれらの要因と弾塑性特性との相互作用を系統的な平面ひずみ・三軸圧縮試験・一面せん断試験によって研究をして、そのモデル化を行い数値解析に適用できるようにした。特に、以下の点を明らかにした。
1)多様な地盤材料の粘性挙動は固定的なものでなく多様であり、(1)Isotach,(2)Combined,(3)TESRA,(4)Positive and Negative(P&N)と言う四つのタイプに類型化できる。Isotachは最も古典的なタイプであり、一定のひずみ速度での単調載荷において、ひずみ速度が増加すると強度は増加する。粒子間が安定している塑性指数が高い粘性土、セメント改良土、良配合の角張った粒子の砂礫、ジオテキスタイル、EPS等で観察される。P&Nは本研究で発見されたものであり、一定のひずみ速度での単調載荷において、ひずみ速度が増加すると強度は減少する。粒子間が不安定な貧配合の粒子が丸い粒状体等で観察される。ピーク前には他のタイプの粘性が観察される場合でも、残留状態ではこのタイプになる。
2)これら多様な粘性タイプは、非線形三要素の枠組みで統一的にモデル化できる。
3)クリープ変形は上記の(1)(2)(3)(4)の順に大きくなるが、それとは独立に繰返し載荷効果により残留変形が生じて上記の(4)(3)(2)(1)の順に大きくなる。
4)正の年代効果がある場合、クリープ変形に伴う高剛性応力範囲の発達が著しくなり、その法則性は年代効果を受ける非粘性降伏曲面の発達則を持つ弾粘塑性モデルで表現できる。年代効果と塑性降伏は線形の関係ではなく、載荷履歴によって異なる結果となる。それを表現するために、年代効果関数とそのひずみの関数としての損傷関数を定式化した。
5)上記を取り入れた数値解析に適用可能なモデルを定式化した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] A theoretical framework to analyse the behaviour of polymer geosynthetic reinforcement in temperatu2007

    • 著者名/発表者名
      Kongkitkul, W., Tatsuoka, F.
    • 雑誌名

      Geosynthetics International 13(1)

      ページ: 23-38

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Viscous behaviour of geogrids;experiment and simulation2007

    • 著者名/発表者名
      Kongkitkul, W., Hirakawa, D., Tatsuoka, F.
    • 雑誌名

      Soils and Foundations 47(2)

      ページ: 265-283

    • NAID

      110007327204

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of reinforcement type and loading history on the deformation of reinforced sand in plane stra2007

    • 著者名/発表者名
      Kongkitkul, W., Tatsuoka, F., Hirakawa, D.
    • 雑誌名

      Soils and Foundations 47(2)

      ページ: 395-414

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Small strain stiffness and non-linear stress-strain behaviour of cement-mixed gravelly soil2007

    • 著者名/発表者名
      Kongsukprasert, L., Tatsuoka, F.
    • 雑誌名

      Soils and Foundations 47(2)

      ページ: 375-394

    • NAID

      110007327193

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A theoretical framework to analyse the behaviour of polymer geosynthetic reinforcement in temperature-accelerated creep tests2007

    • 著者名/発表者名
      Kongkitkul, W., Tatsuoka, F
    • 雑誌名

      Geosynthetics International Vol. 13, No. 1

      ページ: 23-38

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Viscous behaviour of geogrids ; experiment and simulation2007

    • 著者名/発表者名
      Kongkitkul, W., Hirakawa, D., Tatsuoka, F
    • 雑誌名

      Soils and Foundations Vol. 47, No. 2

      ページ: 265-283

    • NAID

      110007327204

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of reinforcement type and loading history on the deformation of reinforced sand in plane strain compression2007

    • 著者名/発表者名
      Kongkitkul, W., Tatsuoka, F. Hirakawa, D
    • 雑誌名

      Soils and Foundations Vol. 47, No. 2

      ページ: 395-414

    • NAID

      110007327191

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Small strain stiffness and non-linear stress-strain behaviour of cement-mixed gravelly soil2007

    • 著者名/発表者名
      Kongsukprasert, L., Tatsuoka, F
    • 雑誌名

      Soils and Foundations Vol. 47, No. 2

      ページ: 375-394

    • NAID

      110007327193

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A theoretical framework to analyse the behaviour of polymer geo synthetic reinforcement in temperature-accelerated creep tests2007

    • 著者名/発表者名
      Kongkitkul, W. and Tatsuoka, F.
    • 雑誌名

      Geosynthetics International 13(1)

      ページ: 23-38

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Viscous behaviour of geogrids; experiment and simulation2007

    • 著者名/発表者名
      Kongkitkul, W., Hirakawa, D. and Tatsuoka, F.
    • 雑誌名

      Soils and Foundations 47(2)

      ページ: 265-283

    • NAID

      110007327204

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of reinforcement type and loading history on the deformation of reinforced sand in plane strain compression2007

    • 著者名/発表者名
      Kongkitkul, W., Tatsuoka, F. and Hirakawa, D.
    • 雑誌名

      Soils and Foundations 47(2)

      ページ: 395-414

    • NAID

      110007327191

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inelastic deformation characteristics of geomaterial2007

    • 著者名/発表者名
      Tatsuoka, F.
    • 雑誌名

      Geomechanics : Laboratory testing, Modeling and Applications (Ling et al., eds.), Springer

      ページ: 1-108

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A theoretical framework to analyse the behaviour of polymer geosynthetic reinforcement in temperature-accelerated creep tests2007

    • 著者名/発表者名
      Kongkitkul, W., Tatsuoka, F.
    • 雑誌名

      Geosynthetics International(Journal of the IGS) Vol.13,No.1

      ページ: 23-38

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Viscous behaviour of geogrids;experiment and simulation2007

    • 著者名/発表者名
      Kongkitkul, W., Hirakawa, D., Tatsuoka, F.
    • 雑誌名

      Soils and Foundations(地盤工学会論文報告集) Vol.47,No.2

      ページ: 265-284

    • NAID

      110007327204

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of reinforcement type and loading history on the deformation of reinforced sand in plane strain compression2007

    • 著者名/発表者名
      Kongkitkul, W., Tatsuoka, F., Hirakawa, D.
    • 雑誌名

      Soils and Foundations(地盤工学会論文報告集) Vol.47,No.2

      ページ: 395-414

    • NAID

      110007327191

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Small strain stiffness and non-linear stress-strain behaviour of cement-mixed gravelly soil2007

    • 著者名/発表者名
      Kongsukprasert, L., Tatsuoka, F.
    • 雑誌名

      Soils and Foundations(地盤工学会論文報告集) Vol.47,No.2

      ページ: 375-394

    • NAID

      110007327193

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Creep rupture curve for simultaneous deformation and degradation2007

    • 著者名/発表者名
      Kongkitkul, W., Tatsuoka, F., Hirakawa, D.
    • 雑誌名

      Geosynthetics International (Journal of the IGS) Vol.14,No.4(掲載決定していますが、不明)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 地盤材料の応力〜ひずみ関係における粘性・年代効果のモデル化2007

    • 著者名/発表者名
      龍岡 文夫
    • 学会等名
      第42回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-07-04
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Viscous property of unbound granular materials in direct shear and its model simulation2007

    • 著者名/発表者名
      Duttie, A., Kongkitkul, W., Fujimura, S., Kawabe, S. Tatsuoka, F
    • 学会等名
      42nd Conference of Japanese Geotechnical Society
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2007-07-04
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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