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粘土や砂の力学挙動がその微視的構造(fabric)に強く依存することは、今や土質力学における常識である。また岩盤の水理・力学的性質を解明する場合においても、地質不連続面によって作られる構造の重要性が強く認識されるようになった。この研究は、土や岩盤に共通する材料の構造特性を一般的な形式で論ずると共に、地盤材料の弾・塑性構成式の構築に新しい方法論を開拓しようとするものである。すなわち、数理的な形式論から脱し、地盤材料の特質をとらえた弾塑性構成式の確立がその眼目である。
今年度は、主に、地盤材料の構造特性を一般性の高い構造テンソルによって表し、それを用いて構造特性と材料の弾・塑性挙動との関連性を究明することに力が注がれた。得られた結果を要約すれば、以下の通りである。
1.土の微視的構造は、二つの構造指標によって認識でき、また、それらは二つのテンソルA_<ij>、F_<ij>によって客観的に数量化される。
2.土を弾・完全塑性としてモデル化する場合、その降伏関数と塑性ポテンシャルは、Drucker-Prager型の降伏関数に構造テンソルA_<ij>を含める形式で表せる。
3.一方、土を硬化する塑性体とみなしてモデル化する場合、構造テンソルF_<ij>と応力テンソルσ_<ij>で定義される修正応力の概念が有効である。異方圧密された粘性土について検討した結果によると、修正応力でCamclayモデルを一般化して得られる降伏関数は、異方的に過圧密された土の弾・塑性挙動の特徴を十分説明することが明らかになった。
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