圧 縮 材 の圧 縮 性 と 土 圧 分 布
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(2) III‑153. 土木学会第57回年次学術講演会（平成14年9月）. a:0.25,b:2.0. a:0.25,b:3.5. a:0.25,b:5.5. a:0.25,b:2.0. 剛性盤無し 鉛直土圧係数α（中央部）. 1.0 鉛直土圧係数α（中央部）. a:0.25,b:3.5. a:0.25,b:5.5. 剛性盤無し. 1.0. 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 1.E-01. 1.E+02. 1.E+05. 1.E+08. 1.E+11. 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 1.E-01. 1.E+14. 1.E+02. 1.E+05. 1.E+08. 1.E+11. 1.E+14. カルバート平均における剛性盤の変形特性 EI(kN･m2). カルバート中央部における剛性盤の変形特性 EI(kN･m2). 図 -6 剛 性 盤 の剛 性 と 平 均 鉛 直 土 圧 係 数. 図 -5 剛 性 盤 の剛 性 とﾎﾞｯｸｽｶﾙﾊﾞｰﾄ中 央 部 の 鉛直土圧係数. 固定端:土被り圧769.5kN/m2. 自由端：土被り圧769.5kN/m2. 2.0. 鉛直土圧係数α. 1.5. 1.0 ③ ⑦. ⑥. ④. ⑤. ②. 0.5 ① 0.0 0.0. 0.5. 1.0. 1.5. 2.0. 2.5. 3.0. 3.5. 4.0. 4.5. 圧縮材中央部からの離れ（ｍ）. 図 -7 剛 性 盤 の応 力 伝 達 と 土 圧 変 化 効 果 自由端,即時載荷:土被り圧769.5ｋN/m2. 自由端,段階載荷:土被り圧769.5ｋN/m2. 2.0. 1.5 鉛直土圧係数α. 3. 剛 性 盤 の変 形 特 性 と 土 圧 分 布 の均 等 化 EPS D20 を対 象 にして，土 圧 の均 等 化 を 行 うための 補 助 的 補 強 工 を検 討 した。剛 性 盤 の敷 設 幅 と剛 性 が 土 圧 分 布 の均 等 化 に果 たす効 果 は既 に発 表 してい る 1 ) 。 その結 果 を高 盛 土 に対 して整 理 し たのが図 -5， 6 である。図 -5 はカルバート中 央 部 の EPS に作 用 す る鉛 直 土 圧 係 数 ，図 -6 は平 均 鉛 直 土 圧 係 数 を 対 象 にし て整 理 し た。 こ の 結 果 1） 平 均 的 に は 高 盛 土 で も 鉛 直 土 圧 係 数 約 0.7 であるが，カルバート 中 央 部 で は平 均 鉛 直 土 圧 係 数 0.8 以 上 になり，突 出 型 への移 行 を 示 し て いる。2） 剛 性 盤 の 土 圧 均 等 化 への 効 果 は 少 ないこ とがわかる。 剛 性 盤 の 剛 性 は EI で 評 価 し て いる。本 研 究 では剛 性 盤 の基 本 的 特 性 として厚 さ 10cm の 鉄 板 を 想 定 し た。 こ の 結 果 EI=17430kN/m 2 が 基 準 に な る 。 な お ， 鉄 板 の 弾 性 係 数 を E =2.1 × 10 1 3 kN/m 2 と し て い る の で ， 解 析 は ト ラ ス 構 造 的 な 断 面 二 次 モ ー メ ン ト が 大 き い形 状 の 領 域 ま で 対 象 に し て いることになる。土 圧 均 等 化 には様 々な材 料 が考 えら れる。本 研 究 ではカルバート中 央 部 の剛 性 盤 の応 力 伝 達 方 法 として，自 由 端 及 び 固 定 端 の 2 つの条 件 を 検 討 し た。図 -7 がその結 果 であるが，端 部 の固 定 条 件 は 解 析 結 果 に は 明 確 な 効 果 は あ ら われ てい ない。こ れ らの原 因 として，実 際 上 の現 象 か 解 析 的 な問 題 かを究 明 することは今 後 の課 題 である。. 1.0. ⑦. ⑥. ⑤ ④. ③ ②. ①. 0.5. 4. 盛 土 条 件 と 鉛 直 土 圧 軽 減 効 果 0.0. 本 解 析 では実 際 の盛 土 過 程 を考 慮 して，段 階 盛 土 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 を基 本 条 件 としている。この場 合 ，アーチアクション効 圧縮材中央部からの離れ（ｍ） 果 が充 分 期 待 できず，形 成 されたアーチアクションが 図 -8 段 階 載 荷 と即 時 載 荷 による土 圧 軽 減 効 果 盛 土 過 程 で消 失 していく可 能 性 も考 えられる。このた め，鉛 直 土 圧 軽 減 化 効 果 のメカニズムを究 明 し，また， こうした問 題 に対 する FEM 解 析 手 法 の 有 効 性 を確 認 するために段 階 載 荷 に対 して，全 形 状 を即 時 的 に載 荷 する条 件 でも解 析 を行 ってみた。この結 果 が図 -8 であ る。この結 果 ，概 略 的 には鉛 直 土 圧 係 数 は即 時 載 荷 条 件 で減 少 する傾 向 になることがわかったが，盛 土 方 法 の影 響 は 小 さ いことが分 かっ た。 5 . おわりに 本 研 究 で は ， 圧 縮 性 に 作 用 す る鉛 直 土 圧 係 数 の 局 所 的 分 布 の 均 等 化 を 目 指 し ，そ の 中 で 鉛 直 土 圧 軽 減 のメ カ ニ ズ ム を検 討 し たも の であ る 。 解 析 的 手 法 の 有 効 性 に つい て はデ ー タ 不 足 で 触 れ る こ と は 出 来 な い が ， 均 等 化 を目 指 した剛 性 盤 敷 設 の 効 果 は少 ないことが予 想 さ れる結 果 になった。 （参 考 文 献 ） 1)本 郷 隆 夫 ， 福 田 光 治 ，長 屋 淳 一 ，田 村 恵 ，松 山 裕 幸 ：ｶﾙﾊﾞｰﾄ直 上 圧 縮 材 の土 圧 低 減 分 布 と平 滑 化 ，第 37 回 地 盤 工学会研究発表会講演概要集投稿中. ‑306‑.
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