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2011年の東北地方太平洋沖地震で被災した市街地の液状化対策を検討する際に、「年代効果」を経験的に考慮した液状化強度の評価が行われたが、地震履歴等による土粒子構造の変化と経時的なセメンテーションの発現に起因すると考えられている「年代効果」の詳細は、未解明な点が多い。
そこで本研究では、重要構造物の支持地盤となる密な砂地盤に及ぼす地震履歴の影響に着目し、多数の地震履歴を経て密になっていく砂地盤の液状化強度がどこまで増加し得るか、また、このような密な砂地盤とその上部構造物が巨大な地震動を受けたときにどのように挙動するかを明らかにするために、系統的な振動台実験と室内土質試験を実施して結果の分析を行う。最終年である本年度は以下の2項目の研究を実施した。
1) 水平飽和砂地盤模型の振動台実験
硅砂7号を用いて空中落下法で作成し飽和させた水平砂地盤模型に対し、実務で適用されている静的な締固めを模擬した地盤改良を施工して相対密度を高めた場合の液状化特性を計測し、締固め時の回転貫入・引抜きの有無等の施工条件の影響を明らかにした。
2）飽和砂の中空ねじり試験
振動台実験と同じ硅砂7号を用いて密な中空円筒供試体を作成し、飽和・圧密後に多数の非排水繰返しねじりせん断を行った。繰返し載荷中のある時点に着目して、それ以前の繰返し載荷履歴がその後の挙動にどのような影響を及ぼしているかを分析した。この分析結果を密度の低い供試体の試験結果と比較することで、密度が高い場合には繰返し載荷履歴により液状化強度が増加する特性が支配的となり、密度が低い場合に観察された「変相線を超えた応力状態での繰返し載荷履歴で液状化強度が逆に低下する特性」が見られないことを明らかにした。
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