並列タイトル等Quantification of non-coaxiality in constitutive relationship of clays and its application to limit equilibrium problem
タイトル（掲載誌）平成9(1997)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書概要 = 1997 Fiscal Year Final Research Report Summary
一般注記神戸大学 / 金沢大学工学部
本研究では,まず,正規圧密された粘性土供試体を軸圧縮せん断し,供試体内に発達するせん断帯の様子を観察した.次いで,有限変形理論に基づく土/水連成の弾塑性有限要素解析プログラムを開発し,平面ひずみ軸圧縮せん断のシミュレーションを行った.その結果,粘性土材料に発達するせん断帯は常に膨張を伴い,そのような局所変形が間隙水のマイグレーションを引き起こし,このマイグレーションがさらなるせん断帯の生成に支配的に影響を及ぼしていることがわかった.すなわち,間隙水のマイグレーションによって,せん断帯の生成モードが大きく変化する.また,供試体に発達するせん断帯の間隔には周期性がみられ,その周期性は境界条件によって変化することがわかった.通常の土質試験では,供試体の縦横比は2:1に取られることが多い.この場合,供試体が示すピーク強度は,供試体成型時の初期不整や間隙水のマイグレーションに支配されるせん断帯の生成モードの違いによらず,ほぼ一定の値をとることが明らかになり,現行の土質試験における規定を裏付けるものとなった.以上の成果は,数年前に他の研究グループによって先駆的に示された結果と符合しているが,有限要素解析手法の一層の精緻化をはかった結果,本研究では,より定量的で詳細な議論を可能としている.また,弾塑性速度場におけるせん断帯生成理論によれば,材料の構成関係における非共軸性がせん断帯の生成に強い影響を及ぼすことが明らかとなっている.従って,この非共軸性とダイレタンシーの関係も重要となる.本研究では,せん断に伴う体積変化(ダイレタンシー特性)の影響を考慮できるように,Hillに代表されるせん断帯生成理論の拡張をはかった.すなわち,ダイレタンシーを考慮して,せん断に伴って,せん断帯の幅の変化を許す理論を考えてみた.その結果,粘土材料の持つ非共軸性が,せん断帯の生成・発達に極めて強い影響を及ぼすことが予測された.
Recently, localized deformation in geo-materials has attracted many researchers with expecting rational explanation of phenomena such as progressive failure and size effect of footing on bearing capacity. The mathematical formulation of initial-boundary value problem for saturated soil mass is presented and the finite element technique is applied to solve it under appropriate initial and boundary conditions. The elastoplastic Cam-clay model is employed for the soil skeleton. In this study the theoretical framework for the soil/water coupled problem is extended to the finite deformation field where bifurcation of solutions in an initial boundary value problem may occur. The discretization for governing equations is proposed. After examining the numerical stability of the finite element scheme, the triaxial compression shear test of a clay specimen is simulated under the plane strain condition. It is revealed that the shear band observed as the strain localization in clay specimen always develops with dilation, which can be called the localization of dilatancy. Moreover is examined the applicability of such non-linear soil/water coupled formulation in the engineering practice in this study.
研究課題/領域番号:08650571, 研究期間(年度):1996 – 1997
出典：研究課題「粘性土の非共軸性の定量化と極限解析への応用: 応力と塑性ひずみ増分の主軸のずれの重要」課題番号08650571（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-08650571/086505711997kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作成
関連情報https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=40184361
https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-08650571/
https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-08650571/086505711997kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）