Analysis of Partially Drained Behaviour of Saturated Soil Deposits Subjected to Earthquake Shaking

Abstract

本研究では、SH波の鉛直入射に対する水平飽和砂層の弾塑性応答を有限要素解析に基づいて調べている。すなわち、横ひずみゼロという単純せん断条件を組み込んだ薄層要素を新たに導入し、一連の準一次元解析を部分排水条件のもとで行っている。土の繰返し塑性構成式としては、Pastorモデルの平面ひずみヴァーションを用いている。土の透水係数喬を幅広く変えた一連の解析を行い、飽和砂層の地震時沈下の発達特性を明らかにしている。地盤の中央部および深部では常に圧縮沈下傾向となるにもかかわらず、地盤の浅部では土のダイレイタンシーと上向き浸透流の複合作用によって、膨張体積ひずみが挙生しうることを指摘している。

This paper describes results of dynamic response analyses of horizontal saturated soil layers subjected to vertically propagating SH waves. Formulations are made under two-dimensional conditions for wider use, and quasi-one dimensional analysis procedure is then worked out by using layer elements in order to describe seismic simple shear in a simple yet theoretically consistent manner. The analysis procedure incorporates modelling of cyclic plasticity of soils for reproducing contractant soil behaviour under cyclic shearing. The way in which contractancy contributes to seismic settlement of a saturated sand layer subject to earthquake shaking is explored, with proper consideration of the effects of partial drainage.