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補強砂の圧縮破壊メカニズムを明らかにするため、密な豊浦砂の無補強供試体と面状補強材を水平配置した供試 体の平面ひずみ圧縮破壊試験を対象として、FEMで 解析した。砂のモデルは、応力履歴に依存しない修正され た塑性ひずみエネルギーに基づく硬化則を用いた等方硬化 ・軟化非関連流れ則による弾塑性モデルであり、砂の 変形の応力履歴 ・応力経路の依存性、弾性係数の異方性、内部摩擦角の異方性及び拘束圧 ・初期密度の依存性、 せん断帯の発生ひずみの局所化を考慮した。補強砂供試体は、引張 り剛性の大きく異なる2種 類の面状補強材で 補強した。実験結果とFEM解 析結果を応力~ひずみ関係とせん断帯の発生状況について比較して、圧縮破壊を FEM解 析により概ね良く再現できることを示した。また、以上のような砂の修正エネルギー硬化モデルによる FEM解 析結果を、従来の砂のひずみ硬化モデルによるFEM解 析結果と比較し、後者の結果よりも良い結果が得 られることが分かった。 キー一ワー ド:補 強砂、面状補強材、平面ひずみ圧縮、FEM、 エネルギー硬化、弾塑性モデル、応力~ひずみ関係、 せん断帯

FEM Simulation of Failure of Reinforced Sand Based on a New Work-Hardening Constitutive Model