有限変形理論に基づいた正規圧密および過圧密粘土の変形・破壊機構の解明に関する研究

基于有限变形理论阐明正常固结和超固结粘土变形破坏机制的研究

基本信息

批准号：
07750579
负责人：
野田利弘
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

研究の主な目的は次の(1)と(2)であった。(1)飽和粘土の挙動を水〜土骨格連成の弾塑性有限変形境界値問題の解として捉らえる立場で、特に境界条件が整備された三軸圧縮試験を題材に、載荷速度の違いと関連した破壊前後の分岐解析、ひずみの局所化と進行性破壊の追跡を行うこと。(2)カムクレイモデルに下負荷面モデル(橋口ら、1990)を新たに組込むことにより、正規圧密粘土のみならず超過圧密粘土の安定・不安定挙動を説明すること。(1)については、カムクレイモデルを用いて、供試体の変形・「強度」の非排水条件下での軸ひずみ速度依存性が、供試体内の間隙水の移動の程度の違いによる供試体の壊れ方(分岐モード)の違いで説明できた。また、分岐後、供試体内部での土要素の破壊の進展の様子を明示した。(2)については、まず第1に、カムクレイモデルの自然な拡張により、一般に負の後に正のダイレイタンシー特性を有するとされる超過圧密粘土(あるいは軟岩)の挙動(非排水試験では、正の後の負の過剰水圧の発生のこと、排水試験では圧縮から膨張に転ずる時の軸ひずみよりも後で軸差応力がピークを迎え「残留状態」を示すこと)を見事に説明できた。また、ダルシー則と連立して解く時、実験で得られるような応力〜ひずみ挙動に及ぼす載荷速度依存性がほぼ説明でき、また荷重劣化(不安定挙動)の計算が安定して行えることを示した。さらに、(2)で示される吸水軟化現象によって、泥岩のスレ-キング現象すなわち、「小さな荷重による超過圧密粘土の正規圧密粘土化」が生じると示唆した。

该研究的主要目标是（1）和（2）。（1）鉴于饱和粘土的行为作为解决弹性塑料的有限变形边界价值问题问题的水对地球骨架耦合的问题，我们将在裂缝之前和之后进行分化分析，定位菌株和跟踪渐进式骨折，尤其是在与边界条件的主题中，尤其是在差异方面的差异。（2）通过新将较低的负载表面模型（Hashiguchi等，1990）纳入CAM粘土模型，我们将不仅要解释正常压实粘土的稳定性和不稳定行为，还可以解释过量的压实粘土。对于（1），使用CAM粘土模型，由于试样中孔隙水的运动程度差异而导致样品断裂（分支模式）的差异，可以解释出在非排水条件下轴向应变速率和标本强度的依赖性。此外，在分支后，清楚地说明了样品内部土壤元素的破坏的进展。 Regarding (2), first, the natural extension of the cam clay model gave a brilliant explanation of the behavior of excess compaction clay (or soft rock), which is generally said to have a negative and positive dilatency characteristic (in undrain tests, the generation of negative excess water pressure after positive, and in drainage tests, the axial stress peaks later than the axial strain when it is turned from compression to expansion and shows a "residual state").此外，当与达西的规则结合使用时，几乎可以解释实验中获得的压力应变行为的载荷率依赖性，并且还表明，可以稳定地执行载荷降解（不稳定行为）的计算。此外，有人提出（2）中显示的吸水柔软现象导致泥岩的杀伤现象，即“正常的压实粘土形成由于较小的负载而导致的过量压实粘土。”