不飽和土のせん断挙動シミュレーション
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(2) III‑339. 土木学会第57回年次学術講演会（平成14年9月）. が，それ以降はほとんど一致していない．これは，. パラメータを新たに加えた．. 限界状態線近傍の挙動が，本構成モデルではうまく. 誘導異方性パラメータ(1). ｍα=3.8. 誘導異方性パラメータ(2). μd =−0.1388，−0.011. は，応力誘. 導異方性を表現した弾塑性構成モデルにより，飽和. 解析結果と実験結果の比較を図−3 に示す．. 土の限界状態線近傍の挙動について数値的な検討を. ○ ◇. 行った．これによれば，応力誘導異方性の生じ易さ. 1200. が，限界状態線近傍の挙動に影響を与えているとし. 1000. することにより，体積ひずみ挙動が表現できると考 え，その適用を試みた． 3． 応 力 誘 導 異 方 性 を 考 慮 し た 弾 塑 性 モ デ ル に お け. 主応力差 ｑ(kPa). ている．本研究においても，応力誘導異方性を導入. 不飽和土主応力差実験結果 □ 飽和土主応力差実験結果 △. -12. 不飽和土主応力差 解析結果. ｢応力誘導異方性｣とは，せん断方向や主応力回転. 800. -8. 600. -6 飽和土主応力差 解析結果. 400. 5). を参考に，. 新たに回転硬化の概念を加えた弾塑性構成モデルに 修正した．. 限界状態線. -2. -200. 0. R ･ R b ･ p y′. p y′. 図−2. 15. 20. 2. 不飽和土と飽和土のせん断挙動の比較. このように，不飽和土の体積変化量は飽和土より. は，このことを定量的にも定性的にも表現できてい. η α. ると考えられる．. R b･ p y ′. 4． ま と め. 飽和土の 正規降伏面 平均有効応力. 図−3. 5 10 せん断ひずみ ε(％). 案した応力誘導異方性を考慮した弾塑性構成モデル. 不飽和土の 正規降伏面. 1 0. 0. 飽和土体積ひずみ 解析結果. 大きな負のダイレイタンシー(膨張)が生じるが，提. Μ 1. 下負荷面. -4. 200. 方向，つまり異方的な初期応力によって引き起こさ れる性質である．構成モデルは，橋口. -10. 不飽和土体積ひずみ 解析結果. 0. るせん断挙動. 不飽和土体積ひずみ実験結果 飽和土体積ひずみ実験結果. 体積ひずみ ｖ(％). 表現できていないためと考える．村上. 4). 不飽和土のせん断挙動では，応力誘導異方性の概. ｐ'. 構成モデルの概念図. 念を導入した弾塑性構成モデルにより，変形挙動を. 内部拘束応力一定条件に限定した場合に得られる. 表現できることが分かった．今後，室内試験により. 応力速度〜ひずみ速度関係は以下に示す通りである．. 応力誘導異方性に着目し，不飽和土の力学特性を検. (. σ& ′ij = Eijkl − ここで， p Dijkl. p Dijkl. )ε&. (2). kl. ＜参考･引用文献＞. ˆ m nm ˆ rs Erskl Eijmnm = ˆ pq E pqrs mˆ rs + D m ˆ m. 1)満山聖,村上哲,安原一哉,小峯秀雄：不飽和土の弾塑性. ˆ2 1 η U D = 3 Ap ′η ˆij − αij lˆij + f (σ ˆ , Mα ) nijδij − Lαijlˆij + 2 D R Mα c . mˆ ij = ηα =. ∂f 1 ∂f − α kl δ ij ∂σˆij′ 3 ∂σˆ ′kl 3 αijαij 2. Dd =. µd 1 + e0. 討していく予定である．. L=. 3 Dd A 2 Dc ηα. A = (M. L. 構成関係とサクション載荷･除荷過程のシミュレーシ ョン,第 37 回地盤工学会(投稿中),2002. 2 )加藤正司,軽部 大蔵,本田道識,藤原照幸：不飽和土の圧縮特性に及ぼす 間隙水分布の影響に関する研究 ,土木学会論文集 , No.. − η α )ηˆ. 554 /Ⅲ-37,pp.57-69,1996. 3 )軽部大蔵,本田道識,加藤正 司,鶴ヶ崎和博：不飽和土のせん断挙動と間隙水の状態. E ijkl は弾性定数テンソル，α kl は誘導異方性を表現す. の関係について,土木学会論文集,No.575/Ⅲ-40, pp.49 -. る塑性履歴によって変化する変数，μd は応力誘導異. 58, 1997. 4 )村上哲：応力誘導異方性を考慮した弾塑性. 方性に起因する体積変化に関する係数である．. 構成モデルによる限界状態線近傍の挙動解析 ,第 33 回. 応力誘導異方性を考慮した弾塑性構成モデルの検. 地盤工学研究発会 ,pp.541-542,1998.5 )橋口公一：下負荷. 証を，上の実験条件と同じ条件で行う．解析に用い. 面および回転硬化の概念に基づく土の弾塑性構成式,. る材料定数は，以下に示す応力誘導異方性に関する. 土木学会論文集,No.547/Ⅲ-36,pp.127-144.. ‑678‑.
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