| Research Abstract |
地盤工学が対象とする実問題は多岐にわたり,そのような問題に対してCam-clay modelをはじめとする土の応力-ひずみ関係を記述する構成モデルはその適用性を発展させてきた。本研究では,(1)応力履歴に起因する土の誘導異方性,(2)自然堆積土に見られる土の構造,(3)乾湿による土の不飽和状態,これらの影響を考慮する構成モデルの開発を行う。さらにはそのモデルを数値解析コードに導入し,実地盤問題における現象のメカニズムの解明ならびに予測手法の確立を最終的な目標とする。
前年度は,繰返しせん断時における土の変形定常化に関して,三軸試験機を用いた要素試験より,定常化のメカニズムの解明を試みた。結果として"初期密度が緩いほど,繰返し応力比振幅が大きいほど,繰返し載荷時に生じる体積圧縮量は大きくなる"ことが分かった。さらに変形定常化時において,土はある一定の変形を繰返す(ループ挙動)ことで,全体としては変形が定常化しているように呈する。今後,既存のモデルを繰返し載荷にも対応できるよう改良を加える。
自然堆積土は長年の堆積過程において構造(ボンディング)が発達しており,その挙動は一般的に再構成土よりも剛性の高い応答を示す。また不飽和土の力学応答は,土粒子間に残存する水分によって表面張力が作用するため,飽和土の力学応答よりも剛性の高い挙動を示すことが知られている。一方でそれらの挙動は,構造,表面張力の消散に伴い一般的な土と同様の挙動を呈する。このような異方性とは異なる土の等方的な剛性変化に対し,正規圧密線を土の剛性を決定する基準とし,それを間隙比軸に対して上下に移動させることで統一的に表現する手法を提案した。参照する正規圧密線の移動に関して,土の構造は塑性ひずみを,不飽和化はたとえば飽和度をパラメータとして使用した。また土の挙動への温度効果の影響も,同様の手法を用いて表現した。
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