| 研究概要 |
本研究では,遠心力場での地盤・構造物系の動的模型実験における拡張型相似則を新たに提案し,その適用性を明らかにすることを目的としている。拡張型相似則とは,仮想1g場模型の概念を導入して1g場と遠心力場の相似則を複合し,以下のような2段階スケールに基づいて模型諸元を決定するものである。
第1段階:原型(実物大模型)諸元から仮想模型(中間縮尺模型)諸元を,1g場の相似則を用いて決定する(原型の寸法/仮想模型の寸法=μ)。
第2段階:遠心力場で実施する模型諸元を,仮想模型諸元から,通常の遠心力場の相似則を用いて決定する(仮想模型の寸法/模型の寸法=η)。
地盤と構造物の動的相互作用問題について本相似則の適用性を検討するため,杭模型を用い、その曲げ剛性を相似則に従って変化させた模型実験を行った。今年度は,模型の縮尺を100分の1(μη=100)とし,地盤模型には乾燥砂を用いた.また,入力加振振動数は実物スケールで1.0Hz、入力変位振幅は50から98mmの範囲(実物スケール)において拡張型相似則の適用性の検証を行った。実験に用いた杭模型はμとηの組み合わせとして5パターンを想定した.ただし,曲げ剛性の実物換算値はすべてのケースで一致するものとした.
計測データを実物スケールに変換したときに、実験ケース間で加速度振幅,変位振幅,モーメントなどの値が一致することをもって検証を行つた.その結果、遠心加速度が19.2G以下で、入力変位振幅が実物スケールで91mm以下の実験において適用性を確認することができた。すなわち,乾燥砂地盤の場合には,遠心加速度が小さい場合において拡張型相似則の適用性が確認できた。
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