報告書番号

U88048

タイトル（和文）

高い拘束圧を受ける地盤についての模型振動実験手法の開発

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF SHAKING MODEL TEST METHOD FORGROUND SUBJECTED HIGH CONFINING PRESSURE

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究は，深部地中構造物の合理的な耐震設計に必要な深部地盤の地震時挙動を室内振動試験で調べるための試験装置の開発と適用性について予備的に検討しものである。拘束圧の大きい深い位置での地盤の応力状態を模擬できる土槽装置を試作し，振動台を利用して加振することにより，土槽内の模型地盤の震動応答を計測した。拘束圧０～５ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲内で，自由振動試験，正弦波加振試験，地震波加振試験を行った。その結果，応答が拘束圧に依存して変化することが観察された。応答結果から模型地盤のせん断剛性を求めたところ，拘束圧の１／３乗に比例していることが分かり，同じ試料について行った三軸試験の結果と一致することも確認された。減衰定数に関しては，拘束圧が高いほど小さいことが示された。本装置を利用することによって，所定の拘束圧下の模型地盤の震動応答が計測できることから，深い地盤の地震時挙動の解明の一助となるものと考えら

概要 （英文）

THIS PRELIMINARY STUDY DISCUSSES A NEW TESTING METHOD FOR MODEL GROUND ON A SHAKING TABLE CONSIDERING HIGH CONFINING PRESSURE. A CYLINDRICAL SOIL CONTAINER IS DESIGNED TO SIMULATE SHEAR DEFORMATION OF MODEL GROUND WHICH IS MADE INSIDE THE CONTAINER. THE DIAMETER OF THE CONTAINER IS 50 CM,AND THE SAME AS THE HEIGHT. THE CONTAINER IS PLACED IN A CYLINDRICAL PRESSURE VESSEL. THE DIAMETER OF THE VESSEL IS 100 CM,AND THE SAME AS THE HEIGHT. THE VESSEL IS DESIGNED FOR INTERNAL PRESSURE UP TO 5 KGF/SQUARE CM (500KN/SQUERE M). THE PRESSURE IS SUPPLIED BY THE AIR COMPRESSER OUTSIDE THE VESSEL. THIS CONTAINER SYSTEM IS FIXED ON A SHAKING TABLE SO THAT IT IS SHAKEN HORIZONTALLY. THE FOLLOWING ARE RESULTS OF FREE VIBRATION TESTS,SINUSOIDAL EXCITATION TESTSAND EARTHQUAKE EXCITATION TESTS. 1)THE ACCELERATION RESPONSE OF THE MODEL GROUND CONSIDERABLY DEPENDS ON THE CONFINING PRESSURE. 2)THE SHEAR MODULUS OF THE SAND IS INDENTIFIED FROM THE PREDOMINANT FREQUENCY OF THE RESPONSE. THE MODULUS IS PROPORTIONAL TO THE CONFINING PRESSURE. THISFACT IS CONFIRMED BY THE TRIAXIAL TEST OF THE SOIL ELEMENT. 3)THE DAMPING FACTOR OF THE SAND IS IDENTIFIED FROM LOGARITHMIC DAMPING RATIO OR THE MAXIMUM AMPLIFICATION AT RESONANCE. THE FACTOR IS RELATIVELY LARGE(8.7%) WITHOUT ANY PRESSURE,HOWEVER IS BECOME IT THE RANGE OF 1-5% WHEN THE PRESSURE IS APPLIED. IT IS NOTED THAT THE DAMPING FACTOR OF ORDINARY MODEL GROUND (I.E. WITHOUT PRESSURE) IS DIFFERENT FROM THE ACTUAL GROUND. 4)THE RESPONSE OF THE MODEL GROUND SUBJECTED TO ARTIFICIAL EARTHQUAKE MOTION IS SIMULATED BY THE SHEAR WAVE PROPAGATION THEORY USING SHEAR MODULUS AND DAMPING FACTOR WHICH ARE COMPATIBLE WITH THE CONFINING PRESSURE.

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