| 研究課題/領域番号 |
03452204
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
基礎・土質工学
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
吉中 龍之進 埼玉大学, 工学部, 教授 (00008822)
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| 研究分担者 |
長田 昌彦 埼玉大学, 工学部, 助手 (00214114)
山辺 正 埼玉大学, 工学部, 助教授 (40125894)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| キーワード | 動的強度 / マイクロクラック / 粘弾性 / 堆積軟岩 / 間隙水圧 |
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| 研究概要 |
前年度の研究においては、グリーンタフに属する凝灰岩を試料とした三軸試験より全応力における静的強度に対する動的強度の比は1.0〜1.5となるが、有効応力表示では両者の間に差がないことを明らかにした。このことはこの凝灰岩での破壊のメカニズムが両者とも同じであり、その差は間隙水圧の挙動によるところが大きいことを意味している。
そこで当該年度の研究では振動三軸試験下の間隙水圧挙動に着目し、その振幅の変化と位相差の変化について考察を加えた。その結果、脆性的な挙動を示す低拘束圧下では1応力サイクルに対応する最大間隙水圧と最小間隙水圧の差は2つの極値をとり巨視的な破壊に至ること、また位相差は巨視的な破壊に至るかなり前の段階からずれはじめることが明かとなった。これらの挙動はAEの発生などより明らかなように岩石内部のマイクロクラックの生成・進展に直接関係しているものと考えられる。これらのパラメータはAEより感度は低下するが、間隙の体積変化を定量的に表現できる点および応力履歴を記憶している点で有益な情報を含んでいるといえる。破壊後の供試体の顕微鏡観察より載荷方向に平行なクラックと巨視的な破断面に平行なクラックが形成されていることが確認されたが、マイクロクラックと呼ぶにふさわしい微小なクラックは通常の光学顕微鏡観察では識別不可能であった。
さらに堆積軟岩の現象論的な粘弾性特性とマイクロクラックの生成・進展との関係を考察するため、応力緩和試験および動的繰り返し試験を実施した。その結果、両試験から得られる緩和スペクトルはいくつかのピークを有する形式となっていることが明かとなり、このことは離散的な特性を持つ緩和スペクトルの存在を示唆している。これらの成果はマイクロクラックの生成・進展を取り入れた構成則を構築しうる十分なデータであり、非常に有意義である。
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