| 研究概要 |
有限変形解析による地盤の応力・変形・支持力解析についての基礎研究として,微小変形理論に基づいた弾塑性有限要素法による圧密変形解析によって,地盤の支持力を評価する方法について検討した.そして,関口・太田の弾塑性モデルを使用し,赤井・田村の圧密解析法を用いた通常の変形解析による支持力解析法を提案した.提案手法を用いて,帯状分布荷重が作用する正規圧密地盤の支持力解析,あるいは盛土基礎地盤の圧密変形解析を行なった.その結果,解析にアイソパラメトリック四辺形要素を使用し,数値積分に次数低減積分を用いた場合,地盤の変形量や極限支持力を精度よく評価した.
次に,微小変形解析についての検討をふまえて,updated Lagrande法に基づいた有限変形有限要素解析の定式化を行い,微小変形解析で使用した圧密変形解析プログラムを,有限変形解析用に修正・拡張した.そして,このプログラムを用いて,帯状等分布荷重の作用する等方均質な正規圧密飽和地盤について,圧密変形解析と支持力解析を行った.その結果,地表面の湛水の有無により,地表面の沈下や側方への変位状況,および地盤支持力が異なることを確認した.特に,載荷面端部直下での側方への変形量は,浅層部では,微小変形解析の方が有限変形解析の場合より大きく,有限変形解析の場合,引き込み沈下に起因する内側への変形量が大となった.また,有限変形解析の方が,微小変形解析の場合より地盤支持力を大きく評価し,その差異は,地盤の圧縮性が大きいほど大となることが分かった.特に,湛水の有無に関係なく,地盤の圧縮性が大きく(圧縮指数1.5以上)なると,両解析手法によって求まる沈下量の差は急増し,幾何学的な形状変化の影響が大きくなることが判明した.
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