高精度室内試験とエネルギー的観点に基づく複数回液状化特性の解明と予測手法の開発

基于高精度实验室测试和能源观点的多种液化特性的阐明和预测方法的开发

基本信息

批准号：
17J05565
负责人：
青柳悠大
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

同一の砂質地盤において複数回液状化する場合の地盤強度特性を把握するために、多層リングせん断試験装置と中空ねじりせん断試験装置を用いて、同一の供試体に対して4～5回の連続した液状化試験を実施した。試験条件として、初期相対密度、初期拘束圧、せん断ひずみ量を変化させ、これらの因子がどの程度複数回液状化特性に影響し得るかを系統的に実験を行った。その結果、直前のせん断ひずみ履歴量が大きいと著しく再液状化強度が低下することを示し、一方で、小さなせん断ひずみ履歴を与えると再液状化強度が増加することを示した。また、液状化過程中の平均有効主応力の変化を考慮した応力比-ひずみ関係よりエネルギー的指標を算出し、この指標を用いて再液状化強度との関係を定量的に評価することを試みた。実験結果に基づいて、このエネルギー的指標には再液状化強度を増加させるエネルギー分(正の効果)と減少させるエネルギー分(負の効果)があることを仮定し、有効応力経路図における変相線がこれらの2種類のエネルギー分の境界であるとして分析を行った。2種類のエネルギー分と再液状化強度との関係性を調べたところ、有効応力経路上の変相線に至るまでの「正の効果」が大きいほど再液状化強度は大きく、変相線に至った後の「負の効果」が大きいほど再液状化強度が小さくなることを示した。さらに、2種類のエネルギー分と再液状化強度の関係性を定式化し、実測値と計算値の比較を行った。その結果、液状化過程中の平均有効主応力の変化を考慮することによって、再液状化強度の予測精度が大幅に向上することを示した。

为了了解当液化在同一沙质土壤中多次发生时地面的强度特性，使用多层环剪切测试装置和空心扭转剪切测试装置在同一标本上进行了四到五次连续的液化测试。测试条件通过改变初始相对密度，初始约束压力和剪切应变量而变化，并系统地进行实验以确定这些因素可能影响液化特性的次数。结果表明，大量剪切应变历史记录显着降低了复杂性的强度，而较小的剪切应变历史记录提高了复杂的养育强度。此外，我们考虑了液化过程中平均有效原理应力的变化，从应力比 - 应变关系的关系计算出一个能量指数，并尝试使用该指数定量评估与ReliqueFaction强度的关系。基于实验结果，我们假设该能量指数包含一个能量成分，该能量成分增加了ReliqueFaction强度（正效应）和一个能量分量，从而降低了ReliqueFaction强度（负效应），并分析了有效应力路径图中的可变线，作为这两种能量分量之间的边界。当我们调查两种能量含量与ReliqueFaction强度之间的关系时，我们表明，导致相变的“积极效应”越大，有效应力路径上的相变线越多，ReligeFaction强度就越大，导致相变的“负面效应”越大，ReliqueFaction强度就越大。此外，制定了两种类型的能量含量与ReliqueFaction强度之间的关系，并比较了实际的测量值和计算值。结果，结果表明，通过考虑到液化过程中平均有效的主应力的变化，将大大提高了ReliqueFaction强度的预测准确性。