金岡 正信

本研究では，近世城郭石垣や石橋に代表される石造構造物の力学安定性を評価するための工学指標として，外力一定条件下での単位石温度変化に対するひずみ変化の関係である「温度−ひずみ係数」について示した。計測事例として，2か所の近世城郭石垣および1か所のアーチ型式石橋を取り上げた。2か所の近世城郭石垣においては，石垣の変形状態を数値化した「石垣はらみ出し指数」と「温度−ひずみ係数」の関連性について考察した。あわせて，これらの計測事例が，今後の近世城郭石垣の力学安定を評価する際の参考とできることを示した。

This paper describes the engineering performances of Suiken Dike certified as a heritage site by Wakayama Prefecture. The dike was constructed by using excellent construction techniques in Edo period. Especially, the main part of the dike is covered with many rectangular solid stones like a stone wall of a Japanese castle. The soil part is attached with the stone part. However, a functional role of this composite structure is unknown. We carried out the FEM analyses to study interactive effects between these two parts against wave forces as a coastal dike. A Tsunami wave force and a violent wave force due to a typhoon were used as an external force. It was clarified that the soil part effectively functioned to restrain the stone part rotating to the back side.

In this study, impact splitting tests were carried out by loading cylindrical granite specimens horizontally and obtaining the crack propagation velocities by an image analysis using a super-high-speed video camera, which has the fastest frame rate in the world. The relationship between the impulse and the crack propagation velocity indicates that there appears to be a critical state at which the crack propagation velocity does not exceed a certain value even if an increased impulse is applied. The critical value obtained for the granite specimens was 2.6 km/sec.

高松市では高松城天守台石垣と天守台の再築に向け，平成19年（2007）度～20年（2008）度にかけて石垣の解体を行った。 本報告では，ひずみ計測による力学安定状態の検討事例として，高松城天守台石垣再築のための解体時を利用して行ったひずみ計測結果とその力学の検討結果，石垣背面地盤変状調査を行うとともに，石垣変状との関係を有限要素法による解析結果から検討した。さらに，文化財保護の立場から，石垣基礎周辺の軟弱砂地盤に実施した枠工および解体時に行った石垣背面盛土の養生工法について述べた。

本研究では，有限要素法の地震時に石垣石が飛び出すような力学現象を追跡できないが，不連続体から連続体に関する各種のパラメトリック解析による要因分析を行うことが可能である。有限要素法の持つこの利点を用い，Joint要素力学値であるShear elastic stiffnessの大きさおよび入力地震波特性が石垣の地震時力学挙動に及ぼす影響に着目した地震解析結果を示した。

本研究では積み石の艫(石尻)部分を加工し、積み石形状の影響について検討し 、城郭石垣の振動特性については、遠心実験モデルと個別要素モデルによる解析により検討をした。その結果、石垣の不安定性を示すはらみ出し指数の限界値は、6付近であると思われ、はらみ出し指数により、城郭石垣修復の指標とすることが考察できた。

近世城郭石垣の崩壊は，集中豪雨時および地震時に発生する可能性が大きい。大阪城石垣は，地震時の避難場所に使われるなど現役の土木構造部の役割を果たしており，近い将来に生起する東南海地震時および南海地震時における崩壊の危険性に対する工学的な検討が緊急課題となる。こうした観点より，本研究では，大阪城石垣について，石垣石に生じているクラック発生状態の調査，石垣および地盤の常時微動計測による震動特性の調査，および 2次元FEM解析を用いた地震解析を行い，地震時力学挙動について考察した。

本研究では，大阪市東部から東大阪市にかけて広く分布する通称「東大阪鋭敏粘土」分布地域内で不撹乱試料の連続サンプリングを行い，ほぼ10cm間隔の細かな採取深度で物理試験・定ひずみ速度圧密試験，段階載荷圧密試験，一軸圧縮試験，塩分含有量試験，強熱減量試験およびpH試験の各試験を実施して行った。また，連続サンプリング試料の堆積環境と土質特性の関係を調べる目的で，所定の深度の試料について花粉分析と珪藻化石分析を実施した。これらの各種の調査より、東大阪粘土の土質特性を考察した。

地下の深さ方向の原位置で生じている圧縮強度を正確に把握するには，コアーボーリング採取した供試体の圧縮強度および室内の大気圧下で養生した供試体の圧縮強度の差異に関し，力学機構を含めて明確にすることが必要といえる。本研究では，こうした観点から，ソイルセメントの加圧養生条件下での圧縮強度に関し，養生および実験方法と圧縮強度の関係に関する一連の実験を行った。本実験結果より、地下深い部分における原位置状態でのソイルセメントの圧縮強度を評価するには “圧力無解放実験” を行うことが必要であることが分かった。

② 本研究では，モルタル供試体および花崗岩供試体の静的割裂実験および衝撃割裂実験を実施し，超高速ビデオカメラを用いた画像解析による破壊形態の観察および破壊伝幡速度について力学的考察を行った。本研究より，衝撃力である力積と破壊伝播速度の関係には，力積が大きくなれば破壊伝播速度が速くなるが，それ以上に衝撃力を大きくしても破壊伝播速度が増大しないという限界状態があり，2.6 km/sec に収斂した。この速度はGeller式より計算した兵庫県南部地震時における断層面の破壊伝播速度である 2.6 km/secと一致することが分かった。

本研究では，モルタルおよび花崗岩の円筒形供試体を横にして衝撃載荷する衝撃割裂実験を行い，クラック伝播速度を世界最速の超高速ビデオカメラを用いた画像解析により可視化し，クラック伝播速度を求めるとともに，その力学メカニズムについてPIV解析結果より力学的考察を行った。

本研究では、純圧縮および純引張応力状態が保たれる衝撃実験機を製作し、脆性材料としてのモルタル供試体の衝撃破壊に関する基礎的実験を行った。その結果、衝撃圧縮力の大きさにより、異なった破壊形態が観察でき、衝撃力が大の場合：コーンと割裂破壊、衝撃力が中の場合：Ⅹ状せん断破壊、せん断力が小の場合：450に近いせん断破壊が生じる、衝撃圧縮がごく小さい場合でもモルタル供試体に発生する反射引張応力波により引張破壊が生じることがある、ことなどを明らかにした。

Cement slurry injection method is a vibration-less and noise-free installation method of precast piles that has been effectively utilized in Japan recently. Observations of load test on piles installed by this method, as one presented in this paper, motivate a substantial need to investigate characteristics of the hardened cement slurry and its influence on bearing capacity of the piles. The investigation revealed that the injected cement slurry propably adheres to and unites with the precast pile body as it hardens. Under high confining pressure the hardened cement slurry was observed to develop sufficient strength to serve as an extending part of the pile body; thereby, increasing the soil resistance against the pile's movement.

本研究では、群型式の摩擦形式加圧アンカー引抜き抵抗力を地盤の進行性破壊現象として把握し解明するため、アルミ棒積層体地盤を用い、アンカー設置間隔を種々変化させた引抜き実験を行い、加圧の引抜き抵抗力に与える力学的影響について調べた。その結果、加圧を行うことにより無加圧に比べ最大引抜き抵抗力は1．3～1．6倍程度増大する。また、2本の加圧アンカー引抜き時では、アンカー設置探さとアンカー間隔の比が1．43より大きくなると最大引抜き抵抗力の減少が生じることを明らかにした。

摩擦形式アンカーの加圧の効果は、現場施工事例からも極めて大きいものであることがわかっている。しかし、その力学問題には不明な点が残され、引抜き抵抗力の発生に寄与する力学効果について基礎的研究が求められている。また、摩擦形式アンカーに対するモデル実験については、加圧の状態設定の難しさもあり、無加圧アンカーに比べて少ないのが現状である。こうした立場から、本研究では砂地盤を模擬した2次元アルミ棒積層体地盤を用い、加圧アンカーを模擬した摩擦板の引抜き実験を行い、地盤変位ベクトルの可視化とひずみ解析を行い、進行性破壊現象としての地盤力学挙動について考察した。

This paper presents results of model tests for axial bearing capacity of non-displacement pile. A two-dimensional apparatus was used with aluminum rod mass simulating the non-cohesive ground．The image processing instrumentation method was conducted to grasp the ground movement successively and an associated strain analysis process was then carried out. The tests were perfomed with lose and dense condition of the ground．Effects of pile width and length of embedment were studied. Test results bring out a close and comprehensive observation of the progressive failure mechanism．