報告書番号

301

タイトル（和文）

土の動的変形特性と地盤の非線形震動応答

タイトル（英文）

DYNAMIC SOIL PROPERTIES AND NONLINEAR SEISMIC RESPONSE OF GROUND

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

強震時において地盤に生ずる加速度，ひずみ，応力などを推定することは，構造物の耐震設計上基本的な事項である。しかし，土質材料は動的ひずみ振巾に依存した非線形的変形特性を有するため，地盤が強い地震力を受けると顕著な非線形震動応答を示し，はなはだしい場合には破壊に至る。したがって，地盤材料の変形特性を正確に把握し，それに基いて地盤震動を適切に評価し設計に反映することが重要となる。本研究では，多岐にわたる地盤材料の動的変形特性について実験的研究を行ない，不攪乱砂，不攪乱粘土，セメント混合改良土，粗粒土などについて，微小ひずみから大ひずみの広いひずみ振巾範囲での動的変形特性の測定を行った。さらに，模型砂地盤に振動台より異なる強度の不規則振動を加えるとともに，この実験を対象とした等価線形解析と完全非線形解析を行い，これらの数値解析的手法の適用性と限界を実測挙動との対比において明らかにした。

概要 （英文）

SOIL GROUND,THE MATERIALS OF WHICH ARE INHERENTLY INELASTIC,EXHIBITS CONSIDERABLY NONLINEAR VIBRATION AND REACHES TO FAILURE IN THE EXTREME. THE CONSIDERABLE UNDERSTANDING OF THE NONLINEAR DYNAMIC MATERIAL PROPERTIES OF SOIL MATERIALS AND APPROPRIATE ANALYSIS BASED ON IT ARE THEREFORE QUITE ESSENTIAL TO AN ADEQUATE EVALUATION OF THE EARTHQUAKE RESPONSE OF GROUND.THIS RESEARCH DEALS WITH THIS SUBJECT IN TWO DIFFENRENT ASPECTS. THE FIRST PATT OF THE RESEARCH CONTRIBUTES TO THE EXPERIMENTAL CLARIFICATION OF DYNAMIC PROPERTIES OF VARIOUS SOIL MATERIALS INCLUDING UNDISTURBED CLAY,SAND AND GRAVELS.THESE PROPERTIES FOR WIDELY DIVERTED SOIL MATERIALS ARE COMPARED TO EACH OTHER AS WELL AS TO INDEALIZED NUMERICAL MODELS TO MAKE THE GROBAL VIEW OF THE NONLINEAR SOIL PROPERTIES TO BE APPLIED TO SEISMIC ANALYSIS. IN THE SECONDPART THE NONLINEAR VIBRATION OF A MODEL GROUND IS EXTENSIVELY STUDIED IN BOTH ANALYTICAL AND EXPERIMENTAL WAYS.FIRST,SHAKING TABLE TESTS ON SAND LAYER OF ONE METER IN THICKNESS ARE CONDUCTED TO REPRODUCE IDEALIZED SHEAR VIBRATION OF HORIZONTAL GROUND DUE TO STRONG RANDOM MOTIONS.THEDYNAMIC PROPERTIES OF THE SAND UNDER VERY LOW CONFINING PRESSURES CORRESPONDING TO THOSE OF THE MODEL GRORND ARE MEASURED WITH SPECIAL TESTING DEVICES IN ORDER TO DECIDE THE MODEL PARAMETERS FOR NUMERICAL ANSLYSIS.TWO NUMERICAL METHODS NAMELY THE STEPWISE NONLINEAR ANALYSIS AND THE EQUIVALENT LINEAR ANALYSIS ARE PERFORMED USING TWO MATERIAL MODELS FOR SAND BASED ON THE TEST RESULTS PREVIOUSLY MENTIONED.

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