土壌-構造相互作用における非線形応力-ひずみ特性の影響に関する研究

最近の現地および実験室での研究により、非常に小さなひずみでも多くの土壌が非線形の応力-ひずみ挙動を示すことが明らかになっています。それにもかかわらず、その便利さから、線形弾性は沈下、変形、土壌-構造相互作用といった問題の分析において重要な役割を果たし続けるでしょう。本論文では、低塑性粘土の測定された非線形応力-ひずみ特性を使用して、基礎、杭、掘削、圧力計試験の有限要素分析を行い、線形弾性挙動と比較した小さなひずみの非線形性の影響を評価します。すべてのケースにおいて、非線形挙動はひずみと変形を荷重境界に集中させる結果をもたらします。これは、沈下プロファイル、杭群相互作用、および接触応力分布のような土壌-構造相互作用問題にとって重要な結果をもたらすことが示されています。また、小さなひずみの非線形性は、現地での変形試験（例：プレート及び圧力計）や現地測定の等価弾性率の解釈に対しても大きな影響を与えます。線形弾性が土壌の剛性測定を表現するための便利な道具であり続ける一方で、土壌の非線形性が考慮されない限り、土壌-構造相互作用の計算や現地測定の解釈は誤解を招く可能性があると結論付けられます。