摘要
瞬時局所荷重作用下における不飽和地盤の力学的応答特性は、岩盤工学分野における研究の重点である。Fredlundの双応力変数理論および不飽和土の弾塑性本構モデルに基づき、弾塑性ひずみを考慮した不飽和土全連成固結理論を確立し、COMSOL多物理場連成ソフトウェアを用いて数値解析を行った。瞬時局所荷重下における不飽和地盤の初期過剰間隙水圧分布、消散法則および塑性域の発展法則を解析し、弾塑性ひずみと過剰間隙水圧の分布および消散の全連成メカニズムを検討した。結果は、初期過剰間隙水圧の空間分布が地盤土の体積変形タイプと関連し、弾性ひずみ状態では、荷重作用範囲内で過剰間隙水圧が深さとともに減少し、範囲外の浅層で負値が現われることを示している。塑性域の過剰間隙水圧は弾性域より著しく高く、塑性圧縮体積ひずみと正の相関を持つ。荷重の大きさおよび荷重幅は塑性域の発展に影響し、局所荷重下で塑性域は地表から下方または基底から上方へ発展し、両者が連通した後、過剰間隙水圧の深さ分布は基底から上方へ発展する塑性ひずみと一致する。弾塑性境界域の過剰間隙水圧消散過程において、2回のマンデル-クレイ効果が現れる。
关键词
不飽和土固結;弾塑性変形;局所荷重;過剰間隙水圧;消散法則