粒状体のすべり面発生の微視的モデルとその支持力論への応用

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03452203
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 小田 匡寛 埼玉大学, 工学部, 教授 (90008855)
• 研究分担者: 風間 秀彦 埼玉大学, 工学部, 助手 (40008868) ; 岩下 和義 埼玉大学, 工学部, 講師 (40203377)
• キーワード: 土の構造 / すべり面 / 歪の局所化 / 支持力

研究概要

土構造物の安定は、滑り面上の極限釣り合いを論拠として構築される。このことから容易に想像出来るように、滑り面の力学的評価は土構造物の安定を論ずる上で極めて重要な位置を占めている。事実、今までにも多くの土質研究者によって滑り面に係わる問題が繰り返し取り上げられて来たが、事の重相性を考えると当然と言える。しかし、今日もなお滑り面の力学的解釈に定説はなく、また、歪みの局所化理論が土の滑り面の発生を説明するものとして注目されるに及んで、新しい観点からの滑り面の見直しが進んでいる。この研究は、この様な状況を踏まえ、1)滑り面の土粒子構造の解明、2)固別要素法による三次元数値シミュレ-ション法の開発、3)歪みの局所化理論の適応性、4)成果の支持力論への応用の4点について検討したものである。平成3年度の成果を要約すれば以下の通りである。
1)滑り面を顕微鏡観察した結果によれば、滑り面には極めて規則的な土粒子構造が形成される。その形成には構造の特徴から偶応力が深く関与していると考えられる。今後、この点を確認すると共に、偶応力を加味したバイファケ-ション理論との照合を図らなければならない。
2)平成3年度の研究で、個別要素法による三次元数値シミュレ-ション法が確立できた。今後は、滑り面の形成までの過程を具体的に追跡し、その微視的機構を明らかにしなければならない。
3)研究の一環として、慣用法であるSlip line analysisによる支持力解析を行った。実測値との比較では若干大きめの支持力値を与えるものの、基礎の形状や地盤の異方性の効果等について、興味深い結果を得た。

研究成果

• [文献書誌] M.Oda,A.Ohnishi: "Plasticity Thcory for Granular Soils with Induced Anisotropy" Studies in Applied Mechanics,Elseviev. (1992)
• [文献書誌] A.Siva Reddy,M.Oda: "Stress Characteristic Methed for Analyses of Soil Foundation Prblems" 埼玉大学工学部建設系研究報告. 21. (1991)
• [文献書誌] 岩下 和義,伯野 元彦: "修正個別要素法による崖の進行性破壊解析" 土質工学会論文報告集. (3). 197-208 (1990)
• [文献書誌] K.Iwashita,Kojima: "Distinct Element Sinulation for Simple Shear Test of Granular Assembly" Studies in Applied Mechanics,Elsevien. (1992)
• [文献書誌] K.Meguro,K.Iwashita,M.Hukuno: "Fracture Analyses of Media Conposed of Irregu larily Shaped Regions by the Extended Distinct" Structural Eng./Earthguake Eng.Element method. 8(3). 37-48 (1991)
• [文献書誌] K.Aoyama,H.Kazama,M.Hukuda: "Microstructural Change of Cohesive Soils Subjected to Freazing and Thawing" 9th National Conf.on SM&FE,Cracow. 281-292 (1990)