異方圧密粘性土の先行せん断ひずみとそれが動的定数に及ぼす効果について

各向异性固结粘性土的前期剪应变及其对动力常数的影响

基本信息

批准号：
01550385
负责人：
赤井浩一
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、異方圧密期間中に発生する先行せん断ひずみの挙動を調べて、このような応力履歴をもつ粘性土の動的変形・強度特性を究明することにより、現実の地盤の設計パラメ-タの決定に資することを目的としている。実際、K_0圧密を受けた自然地盤に代表される異方圧密粘性土の動的変形係数がひずみ履歴に依存する現象を調べるため、振動三軸実験装置を用いて正規圧密された沖積粘土試料の等方圧密、あるいはK_0圧密試料の動的応答特性を比較した。その結果、以下のようなことがわかった。(1)等方圧密試料では、振動繰り返し載荷により間隙水圧の蓄積がある。中でも、非排水せん断途中で振動を与えたものではその量は顕著であるが、K_0圧密試料ではひずみも間隙水圧も発生しないまま急速に最大応力に達する。(2)等方圧密試料では、間隙比に対して正規化した動的変形係数が拘束圧の2/3乗に比例するが、K0圧密試料では、それが拘束圧にほぼ比例して増加しており、泉州沖海底地盤に対して実施されたPS検層の結果と合致している。(3)等価減衰比に対しては、応力履歴によって大差はないが、等価変形係数は、同一の拘束圧のもとでK_0圧密試料の方が約1.5倍の大きさとなる。以上から、異方圧密中に粘性土が受けるひずみ履歴、特に偏差ひずみの累積が先行効果となり、動的変形係数ならびにその拘束圧の依存性に大きい影響を与えることを示しており、粘性土地盤の動的変形挙動を評価する上でこれが重要な因子となると結論される。したがって、地盤や土構造物の耐震設計や動的安定解析に必要となる土の動的定数を定めるのに、従来のように等方圧密試料に初期応力状態に相当するせん断応力を後から与えて振動繰り返し載荷を行う方法は、現地の土質がもつ異方性の影響を十分再現していないので、採用すべきではないと考えられる。

本研究研究了各向异性固结期间发生的前期剪应变的行为，并研究了具有这种应力历史的粘性土的动态变形和强度特性，从而改善了实际地基的设计参数。数据决策。事实上，为了研究以经过K_0固结的天然地基为代表的各向异性固结粘性土的动力变形系数依赖于应变历史的现象，我们使用振动三轴实验装置来研究这一现象其中以天然地基为代表的各向异性固结粘性土的动力变形系数取决于应变历史，比较了各向同性固结或K_0固结样品的动力响应特性。结果，我们发现了以下内容。 (1) 在各向同性固结试件中，由于反复振动荷载，孔隙水压力不断累积。其中，在不排水剪切过程中施加振动的情况下，应力的大小是显着的，但在K_0固结样品中，在不产生应变或孔隙水压力的情况下迅速达到最大应力。 (2) 在各向同性固结试件中，归一化为间隙比的动变形系数与围压的2/3次方成正比，但在K0固结试件中，它大约与围压成正比增加，这也是一致的。与在 Senshu 海岸附近的海底地面进行的 PS 测井结果。 (3) 虽然等效阻尼比随应力历史变化不大，但在相同围压下，K_0固结试件的等效变形系数约大1.5倍。由此可见，粘性土在各向异性固结过程中所受到的应变历史，特别是偏应变的积累，成为主导效应，对动变形系数及其对围压的依赖性有很大影响。表明这是评价动态变形行为的重要因素。因此，为了确定地基和土体结构抗震设计和动力稳定性分析所需的土体动力常数，通常采用对各向同性固结试件施加与初始应力状态相对应的剪应力的方法。不能充分再现当地土壤的各向异性效应，因此不应采用。