自然粘土の弾粘塑性構成式とその応用

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01550382
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 岡 二三生 岐阜大学, 工学部, 教授 (10111923)
• キーワード: 自然粘土 / 構成モデル / 粘塑性 / 異方性 / 三軸試験 / ねじり試験 / 降伏曲面 / 圧密

研究概要

自然粘土の構成式を確立し、粘土の変形解析を合理的に行なうため以下のような研究を実施した。まず、自然地盤の過圧密境界面(初期降伏曲面)を決定するため、東大阪粘土に対して、三軸試験機を用いて、異方圧密試験、非排水せん断試験、排水せん断試験および非排水中空ねじり試験を実施した。これらの結果より、過圧密境界面を決定するとともに、過圧密境界の内と外における弾粘塑性パラメ-タ-の変化を調べた。その結果、この自然粘土のせん断特性のひずみ速度依存性とひずみ軟化特性を明らかにした。また、圧密試験と初期せん断を受けた試料に対する三軸試験から、せん断特性に与える初期せん断(いわゆる乱れ)の影響を明らかにしている。さらに、中空ねじり試験と切り出し角度を変えた三軸試験とから異方性と中間主応力の影響について明らかにし、軽過圧密領域においては中間主応力の効果より構造異方性の影響の方が支配的であることを明らかにした。
また、以上の研究を基礎に、弾粘塑性構成式の再検討を行ない、軽過圧密粘土の繰り返し、異方性とひずみ軟化特性を表現し得る弾粘塑性構成式を導いた。さらに、それを実際の地盤の挙動に予測に用いる際の問題点を明らかにしている。

研究成果

• [文献書誌] T.Adachi,F.Oka,T.Hirata,T.Hashimoto,T.B.S.Pradhan,J.Nagaya,M.Mimura: "Triaxial and Torsional hollow cylinder tests.on sensitive natural clay and an elostoーviscoplustic constitutive model" Proc.10th European Conf.On Soil Mech.and Foundation Engng,. (1991)
• [文献書誌] F.Oka,F.Tavenas,S.Leroueil: "An elastoーviscoplostic FEM analysis of sensitive clay foundation beneath embankments" Proc.7th Conf.on Int.Ass.for Computer Methods and Advances in Geoinechanics. (1991)
• [文献書誌] F.Oka,F.Tavenas,S.Leroueil: "A constitutive model for natural soft clay with strain sofrening" Soils and Foundations. 29. 54-66 (1989)