水平衝撃実験による砂中詰材の動的変形特性と個別要素法解析

抄録

本研究は, 礫中詰め型の砂防ダムが土石流中の巨礫衝突を受ける際のめり込み抵抗を明らかにするための基礎的研究として, 鋼板の背後に裏込めされた中詰材に着目し, 水平衝撃荷重を受ける砂中詰材の動的変形特性について実験および個別要素法によって検討したものである. まず, 砂中詰材を用いて衝撃実験を行い, 局部抵抗力～変位関係に及ぼす衝突部の深さや中詰材の締め固めの影響について調べた. また, 高速ビデオを用いて中詰材の変形メカニズムについても検討した. 次に, 中詰材の締め固めによる抵抗力が個別要素法における要素配列の配位数と密接な関係があることに着目し, 応力伝達率という概念を導入した新しい個別要素法を提案した. 最後に, 本法が締め固め程度の異なる2種類の中詰材の変形メカニズムとその抵抗力を良好にシミュレートできることを示した.