土の変形係数とポアソン比を求めるための実用的な平板載荷試験機の開発

实用平板加载测定土体变形系数和泊松比试验仪的研制

• 批准号: 13660241
• 负责人: 渡辺 正平
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13660241/
• 关键词: 締固め土; 円筒モールド; 半無限弾性体; 寸法比; 荷軍-たわみ関係; 測定精度; 理論解析解; 載荷円板

半無限一様弾性地盤や半無限多層弾性地盤が表面に垂直荷重を受けたときの地盤内応力や変位を解析する周知のブーシネスクの問題やバーミスターの問題の解析のためには,各層のヤング係数やポアソン比が必要なパラメータとなることが多い.一方,ダムや堤防,擁壁などの土構造物で理論解析解が存在しない問題を解析するために,有限要素法によって弾性解析する場合にも対象とする物体のヤング係数やポアソン比を与える必要がある。しかし,明確な根拠や実験データに基づいて両者の値が与えられる例はまれである.締固め土の変形係数は,一般に一軸圧縮試験での応力-ひずみ曲線から得られる割線勾配や接線勾配から推定されるが,そのときはポアソン比は0とみなされる.土のポアソン比を測定するためには,測定装置と実験手続きが一軸圧縮試験より格段に複雑な三軸圧縮試験を行わなければならない.筆者は過去に円筒モールドに締固められた土に対して平板載荷試験を行うことによって,締固め土の変形係数とポアソン比の両方の値を評価できる方法を見出しそれを報告した.その内容は,載荷円板とモールドの寸法比が異なる2つのモールドに同じ条件で締固められた土に対して繰り返し平板載荷試験を行い,そのときの荷重強度と加圧板のたわみの関係を理論解析解にあてはめるものである.その際,大型のモールドを使用すれば測定精度は良好である.しかし,実験の準備に多大の労力を要するため,多様な条件のもとでの実験を行うのには効率的でない.この度の科研費による研究の目標は,小型モールドを使用した実験の測定精度を向上させることであった.その目標はある程度達成できたので,次年度はこの実験装置を用いて実験データを積み重ねることを計画している.

为了分析众所周知的Boucinesque和vermister问题，这些问题分析了半侵入的弹性地面或半无限多层多层弹性地面的应力和位移，在表面上承受垂直载荷，年轻人的系数和Poisson的比例通常需要每层层。另一方面，为了分析对于水坝，堤坝和挡土墙等土壤结构没有理论分析解决方案的问题，在使用有限元方法进行弹性分析时，有必要提供年轻的系数和对物体的比例。但是，很少会根据明确的证据或实验数据给出两者的值。通常，由单轴压缩试验中的应力 - 应变曲线获得的分离和切向梯度估算了压实土壤的变形系数，但此时，泊松比被认为是0。要测量土壤的泊松比，测量器件和实验过程必须进行三十二十二十的压缩测试，这是不合时宜的。作者先前已经找到了一种可以通过对圆柱形模具中压实的土壤进行板载荷测试来评估压实土壤的变形系数和泊松比的方法，并报告了它。内容是：在相同条件下在两个具有不同尺寸比率的模具上压实的土壤上，将平板载荷测试重复，并且将载荷强度与压板的偏转之间的关系应用于理论分析解决方案。在这种情况下，使用大型模具将提供良好的测量精度。但是，由于需要大量精力来准备实验，因此在各种条件下进行实验并不有效。研究基金研究基金的这项研究的目的是提高使用小模具实验的测量准确性。在某种程度上实现了这个目标，因此我们计划明年使用此实验设备堆叠实验数据。