| 研究課題/領域番号 |
10450176
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
地盤工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
古関 潤一 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30272511)
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| 研究分担者 |
早野 公敏 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (40302632)
佐藤 剛司 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (30092224)
龍岡 文夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70111565)
木幡 行宏 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (90215301)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| キーワード | 粗粒土 / 三軸試験 / 中空ねじり試験 / 変形特性 / 局所変位測定 / 繰返し載荷 / ヤング率 / せん断剛性率 |
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| 研究概要 |
多様な応力条件下にあり応力履歴も異なる粗粒材料の力学的挙動について検討するために、良く締固めた礫の大型角柱供試体(断面23*23cm,高さ58cm)を対象に2種類の系統的な三軸試験を実施した。いくつかの拘束圧レベルで応力経路を変えて実施した一連の繰返し三軸試験結果から、新しく定義した応力とひずみパラメーターを用いることによって、単調載荷時の応力ひずみ関係が一意的にモデル化できることを示した。さらに、この関係と修正した履歴則を組み合わせることにより、密な礫の繰返し載荷挙動を適切にシミュレーションできることを示した。別なシリーズの三軸試験結果からは、密な礫でも著しいクリープ変形を示し、さらにひずみ速度の変化が単調載荷時の挙動に影響を及ぼすことを明らかにした。
また、粗粒材料の弾性波速度についても検討を行った。角柱供試体の側面に貼り付けた超小型の加速度計を用いて計測したP波速度は、豊浦砂の場合には微小振幅の繰返し載荷を行って求めた弾性的なヤング率から換算される値とほぼ整合していた。一方、粒径の大きい礫の場合には、動的なP波速度のほうが、静的な試験結果よりも大きくなった。この理由として、供試体の土粒子構造が不均質なことが考えられる。
さらに、大型角柱供試体の一対の側面に水平載荷板を設置した大型三主応力制御試験システムと、中型の中空円筒供試体(外径20cm,内径16cm,高さ30cm)にねじり力と軸力を載荷した場合の局所ひずみを計測できるシステムを開発した。これらの試験システムの性能に関する基本的な検討を行い、目標とした応力制御精度とひずみ計測精度が確保されていることを確認した。これらの導入により、粒径の大きい砂礫材料の弾性的変形特性の鉛直・水平異方性と、主応力方向が変化するような荷重条件下における砂の弾性的変形特性の変化について、系統的な実験を実施することが可能となった。
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