摘要
土圧アーチ効果は杭と土との作用理論研究の重要な基礎であるが、異なる断面形状の滑り止め杭の土圧アーチ効果の作用機構に関する研究が少なく、滑り止め杭の設計では主に従来の断面形状が採用されている。従来の矩形滑り止め杭の土圧アーチ効果形成の不足を考慮し、梯形断面で最適化された滑り止め杭断面形状が提案された。材料力学理論に基づき、軸方向に圧縮を受ける部材の斜断面応力計算モデルを利用して梯形杭の杭側土圧アーチ脚部圧縮領域の応力状態を導出し、モール・クーロン強度基準と組み合わせて梯形杭側の極限支持力を導き出した。計算例により梯形杭と矩形杭の杭側土圧アーチ極限支持力を比較解析し、数値解析により理論と計算結果を検証した。研究結果は梯形断面杭の杭側極限支持力が矩形断面に比べて明らかに向上し、最大で矩形杭の約2.5倍に達することを示している。同条件下で梯形断面杭間の土壌変位およびせん断ひずみ増分がより小さく、応力集中現象がより顕著であり、梯形断面杭は土圧アーチ効果の形成と発展により有利である。
关键词
土圧アーチ効果;滑り止め杭断面;梯形滑り止め杭;数値解析