| 研究課題/領域番号 |
07555152
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
浅岡 顕 名古屋大学, 工学部, 教授 (50093175)
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| 研究分担者 |
中角 功 不動建設株式会社, ジオエンジニアリング事業本部, 研究員
星野 克之 日本道路公団, 試験研究所, 研究員
野田 利弘 東京大学, 工学部, 助手 (80262872)
中野 正樹 東京大学, 工学部, 助手 (00252263)
小高 猛司 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (00252271)
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| キーワード | 補強土 / 安全率 / 剛塑性有限要素法 / 3次元解析 / 平面ひずみ条件 / 安定解析 / 砂質土 / 鉄筋の軸力 |
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| 研究概要 |
速度場に「2点間距離不変」と「角度不変」条件等を導入した剛塑性有限要素解析法により、鉄筋やジオテキスタイル等の補強材が挿入された斜面等の補強土構造物の安定解析法の開発と平面ひずみ条件を過程した解析を行ってきた。これを背景に今年度の研究の主な目的の1つは、(補強材敷設位置や土〜鉄筋系の相互作用力である軸力から算定される補強材の本数などの定量的評価を含む)補強土構造物の設計システムの開発・構築であった。今年度は、次に示す理由からまず第一に3次元解析手法の開発等を行った。
法面工を含む補強土構造物の場合は、破壊形態が平面ひずみ条件であることが多いため、設計も平面ひずみで十分対応できると考えていた。しかし、この理想化が実際をうまく近似するのは、実は斜面にジオテキスタイル等の平面的な補強材が挿入されている場合か、あるいは補強材が数多く挿入されている場合などで、鉄筋のような直線的で局所的に配置される補強土構造物に対しては、本計算手法は過大評価になることが幾つかの計算例を通じて明らかとなり、また補強材の敷設位置やその本数等の定量的評価にもまず、3次元の影響をできるだけ定量的に評価する必要に迫られた。このため、(1)速度場に上のような条件を与え、3次元の剛塑性プログラムを開発し成功した。しかし、(2)3次元解析は計算時間と容量の増大化を招き設計には向かないため、さらに平面ひずみ解析で補強材周りのMises定数(あるいは土の摩擦角)を減じることで3次元解析を模擬する方法を新たに考案した。具体的には3次元解析の結果を踏まえ、約1/5以下に減ずればよいことがわかった。なお、2次元平面ひずみ解析用のプログラムは、市販のワークステーションに搭載すれば時間的に十分使用可能であることも確かめた。
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