無補強及び補強地盤の破壊における粒子径の影響の研究

粒径对无筋和加筋土破坏影响的研究

基本信息

批准号：
05452238
负责人：
龍岡文夫
金额：
$ 2.94万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

無補強地盤とゼオテキスタイルや鉄筋ストリップで引張り補強された地盤の強度に対する粒径の影響を、材料実験・模型実験で検討し、それを定量的に解析できる有限要素法を開発する研究を行った。即ち、以下の研究を行った。(1)20倍の範囲で径が異なり、球形から非常に角ばった粒子まで大幅に形状を変えた多数の世界各国の代表的研究用砂礫とグラスビーズを収集した。(2)自動図形処理による粒径・形状定量化システムを新たに開発し、試験粒状体の粒径・形状を測定した。(3)これら試料を用いて、幅8cm,長さ16cm,高さ20cmの中型供試体と幅25cm、長さ25cm、高さ60cmの大型供試体で平面ひずみ圧縮試験を行い、0.0001%のひずみレベルからの正確な応力〜ひずみ関係とピーク強度を求め、定式化した。更に、透明な中間主応力面を通じて試験中に供試体の写真を多数撮影し、それからピーク以後でのせん断層の幅と、横ズレ量・ダイレイタンシー量と供試体応力状態の関係を求め、粒子径と形状の関数として定式化した。(4)粒径が異なる複数の試料を用い、引張り補強した供試体の平面ひずみ圧縮試験と無補強と引張り補強水平地盤上の帯基礎の二次元支持力模型実験を行った。(5)ピークまでの応力・ひずみ関係とせん断層の構成式を取り入れた有限要素法で平面ひずみ圧縮試験と模型実験の結果を解析した。この解析方法では、破壊しつつある地盤内でのせん断層にそった応力状態はせん断層の横ズレ量の関数であり、従って粒子径の影響を受ける。この解析方法は、他の境界値問題(アンカーの引き抜き問題等)にも適用できる一般的なものである。

我们研究了粒径对在材料实验和模型实验中用ZeoteXiles和增强钢带增强的未加固土壤和抗毛的强度的影响，并进行了研究以开发有限的元素方法，可以定量分析此方法。也就是说，进行了以下研究。（1）我们收集了来自世界各地的众多代表性研究砾石和玻璃珠，其直径在20倍范围内，并且形状从球形颗粒变为非常角度的颗粒。（2）开发了一种用于使用自动图形处理来量化粒径和形状的新系统，以测量测试颗粒的粒度和形状。（3）使用这些样品，宽度为8厘米，长度为16厘米，高度为20 cm的中型样品，并测试了宽度为25 cm的大型样本，长度为25 cm，高度为60 cm，以确定确切的应力应变关系和峰值强度，从应变水平为0.0001％，并制成了配方。此外，在测试期间通过透明的中间主应力表面拍摄了样品的许多照片，以及峰值后剪切层的宽度之间的关系，横向偏差和膨胀的量与样品应力状态的量计算，并根据粒度和形状的函数进行了配方。（4）使用多个具有不同颗粒尺寸的样品，我们在非增强和拉伸钢筋的水平地面上进行了二维轴承模型实验，并在非增强和拉伸的水平地面上进行了皮带粉底。（5）使用有限元方法分析了平面应变压缩测试和模型实验的结果，该方法将应力 - 应变关系与剪切层的峰和本构方程结合在一起。在这种分析方法中，沿着被骨折的地面剪切层的应力状态是剪切层的横向偏差的函数，因此受粒度的影响。该分析方法是一种可以应用于其他边界价值问题（例如锚点的拉出问题）的通用方法。