杭の設計における沈下量算定手法の合理化

桩基设计中沉降计算方法的合理化

• 批准号: 21K14245
• 负责人: 寺本 俊太郎
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Setsunan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14245/
• 关键词: 杭の周面摩擦; 一面せん断試験; 紫外線励起蛍光樹脂粒子; 有限要素法; 杭基礎; 周面摩擦力; 模型実験; 有限要素解析

【A1】21年度は，一連の一面せん断要素実験を実施し，実験パラメータが2要素間の境界面におけるせん断特性に及ぼす影響を把握し，定式化に成功した．今年度は，未実施であった乾燥砂のケースを実施し，式の対象範囲を拡張した．【B1】21年度は円形の供試体に対して簡易な矩形メッシュでモデル化し，比較的良好な精度が得られていたが，22年度はより詳細な円形メッシュとして再解析を実施した．その結果，再現解析の精度がさらに向上した．【A2】21年度の回転載荷模型実験において，場所打ちモルタル模型杭に作用する拘束圧σnが過小評価されている可能性が予想されていた．23年度に鋼管杭を模擬したアルミ模型杭を製作し拘束圧を計測したところ，土層側面での計測値と比較して1/2以下程度であることが分かった．23年度は，拘束圧の載荷機構および土層内構成について再検討する．【B2】の本実験の3D弾塑性FEM再現結果を実施した．本解析結果および【A1】の可視化実験の結果を踏まえて，回転載荷模型実験装置の改良を行う必要がある．22～23年度の成果により，部材境界のせん断特性を把握する実験手法が確立され，また地盤構造物の数値解析で問題となる地盤－構造物の不連続面の表現方法が明確化された．23年度の研究で，杭周面が粗いアースドリル工法等の条件下における解析的再現も達成できれば，実験・載荷試験結果の事前予測や，増し杭された群杭といった複雑な設計・施工条件における評価等の，幅広い活用が期待される．

[A1]在2011财年中，进行了一系列单侧剪切元件实验，并了解了实验参数对这两个元素之间边界表面剪切特性的影响，并且该配方成功。今年，我们实施了尚未实施的干砂案例，扩大了公式的范围。 [B1]在2011年，使用简单的矩形网格对圆形标本进行建模，达到相对较高的精度，但是在2012年，重新分析以更详细的圆形网格进行。结果，繁殖分析的准确性得到了进一步提高。 [A2]在2011年旋转加载模型实验中，可以预测，作用在铸件砂浆模型桩上的限制压力σn可能被低估了。在2011年，制造了一个铝制桩来模拟钢管桩并测量限制压力，发现与土壤层侧面的测量值相比，它的数量约为1/2或更少。在2011财年，我们将重新检查约束压力的加载机理和土壤层内的结构。该实验在[B2]中的3D弹性塑性FEM繁殖结果进行了。根据该分析的结果以及[A1]的可视化实验的结果，有必要改善旋转载荷模型实验设备。 2012年至2013年的结果建立了一种实验方法，以了解成员边界的剪切特性，并阐明了表达地面结构不连续性表面的方法，这在地面结构的数值分析中是一个问题。如果2011年的研究可以在具有粗糙桩外围的地面钻井等条件下实现分析繁殖，则预计将广泛使用它，例如实验和加载测试结果的预测，以及对复杂设计和施工状况（例如桩堆增加的组桩）的评估。

项目成果

土の粒径と杭材粗度が杭-地盤の境界面のせん断特性に及ぼす影響の実験的検討

土粒径和桩料粗糙度对桩土界面剪切特性影响的试验研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 青木;山口;久保;林;酒井;関本;森川哲至，寺本俊太郎
• 通讯作者: 森川哲至，寺本俊太郎