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2020 年度 実績報告書

一面せん断試験による砂の定常状態の評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K04349
研究機関東京都立大学

研究代表者

吉嶺 充俊  東京都立大学, 都市環境科学研究科, 准教授 (80251338)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード一面せん断試験 / 砂 / 定常状態
研究実績の概要

本研究は砂の定常状態における拘束圧と密度の関係を一面せん断試験で求めることを目的としている。一面せん断試験ではせん断に従ってひずみや密度の不均一が生じるので、供試体の密度不均一を把握して、せん断帯内部の密度を測定することが重要である。供試体全体の体積がVaでその平均的な密度がRa=m/Vaであるとき、変形は体積がVbのせん断帯に集中していて、せん断帯の中の密度はRbで均一であると仮定する。また、せん断帯以外の体積Va-Vbの部分では密度が初期値Rcに等しく保たれていると仮定すると、Rc=-(Va/Vb)(Ra-Rc)+Rbという関係があることを利用してVbとRbを求めるという方法を提案している。
今年度は定体積条件での一面せん断試験を主に行った。定体積一面せん断試験では供試体全体の平均密度は変化しないので、局所的な密度変化も少ないと考えられる。しかしこの場合でもせん断変形に伴う密度の不均一化が生じていることを実験結果は示唆しており、いろいろな密度の定体積試験結果から拘束圧も変化しない条件を内挿することにより合理的に砂の定常状態を決定する方法を提案した。また、一面せん断試験供試体の密度の不均一状態を直接に定量的に測定するために、外部機関(航空港湾研究所)との共同研究としてX線CTスキャンによる3次元的な供試体密度分布の測定を行った。スキャンデータの解析手法についてはなお研究を要しており現時点で定量的な解析が完了していないことは遺憾であるが、試料の粒径とせん断帯の分布状況や体積などの本研究に関して重要な情報を得ることができた。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] 三軸圧縮・伸張および単純せん断での砂の定常状態特性2020

    • 著者名/発表者名
      鹿又善憲・吉嶺充俊
    • 学会等名
      第17回地盤工学会関東支部発表会
  • [学会発表] 定体積一面せん断試験における粒径が異なる砂の定常状態の評価2020

    • 著者名/発表者名
      半田真路・吉嶺充俊
    • 学会等名
      第17回地盤工学会関東支部発表会
  • [学会発表] 様々な粒径を持つ砂の定圧一面せん断試験におけるせん断帯の大きさや密度の推定2020

    • 著者名/発表者名
      吉嶺 充俊・高杉宥也
    • 学会等名
      土木学会第75回年次学術講演会
  • [学会発表] 三軸圧縮・伸張および単純せん断による砂の定常状態2020

    • 著者名/発表者名
      鹿又善憲・吉嶺充俊
    • 学会等名
      第55回地盤工学研究発表会

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公開日: 2021-12-27  

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