報告書番号

N09025

タイトル（和文）

砂質盛土の地震時沈下挙動評価－有効応力解析コードNAFSSによる遠心力模型実験の数値シミュレーション－

タイトル（英文）

Evaluation on settlements of sand embankment during an earthquake using a FEM code based on effective stress analysis

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

当所では，これまで砂質土の液状化現象の再現を目的として有効応力解析コードNAFSSが開発され，地盤の揺すり込み沈下による変形の予測精度を高精度化するため改良がなされてきた．しかし，その改良効果は中空ねじり試験のシミュレーションならびに一次元のFEMによる試計算で行われたのみであり，模型地盤の加振実験の数値シミュレーションにより，さらなる検証を行うことが必要であった．
そこで，NAFSSにより砂質盛土に関する遠心力模型実験の数値シミュレーションを行った．実験では，高さ20mの砂質盛土を，十勝沖地震(1968)八戸EW成分の地震波（振幅調整により最大加速度600Gal）で加振している．
中空ねじり試験（繰返し変形試験，液状化試験，K0繰返しせん断試験）のシミュレーションにより設定した地盤パラメータを用いて，材料が同じで盛土形状の異なる2ケースの実験を対象に有効応力解析を実施し，いずれの結果についても，最終的な沈下量は約10%の誤差で再現された．また，盛土内部の応力状態を実験と解析とで比較したところ，せん断応力は，位相特性ならびに振幅の両方が精度良く再現されていた．

概要 （英文）

The applicability of a FEM code based on the effective stress analysis was investigated through the numerical simulations on the centrifuge tests, in which two types of model embankments comprised of sand of various relative densities were shaken at a centrifugal acceleration of 50G. The FEM code used in this study was originally developed by Kanatani et al and modified by Kawai.
The model parameters for the sand elements were determined through the numerical simulation based on the relations between the stress increments and the strain increments directly calculated from constitutive equations. The simulation results exhibited that the numerical model included in the NAFSS can simulate the many torsional tests results in various conditions.
Further the calculated settlements and the calculated shear stress of the embankment by the FEM code using such soil parameters were very similar to those of the centrifuge tests.

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