(57)【要約】【課題】性状のばらつきが小さい複数の供試体を必要とすることなく、高精度な液状化強度曲線を得る。【解決手段】液状化試験装置12は、１個の供試体に対し、応力比Ｒiが互いに異なる載荷を供試体のひずみを検出しながら１回以上ずつ行う載荷試験を行い、取得部18は載荷試験結果を取得し、第１演算部20は各回の載荷での応力とひずみとの関係から各回の載荷での供試体の消費エネルギーＷiを演算し、第２演算部22は各回の載荷での消費エネルギーＷiを累計することで液状化に至るまでの供試体の総消費エネルギーＵLを演算し、第３演算部24は総消費エネルギーＵLを各回の載荷での消費エネルギーＷiで各々除算することで、応力比Ｒiが作用する載荷を繰り返したときに供試体が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数Ｎiを各々演算し、出力部26は応力比Ｒiと載荷繰り返し回数Ｎiの組をプロットして液状化強度曲線を生成・出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の供試体に対し、当該供試体に作用する応力の大きさが互いに異なる載荷を、前記供試体のひずみを検出しながら１回以上ずつ行うと共に、
各回の載荷での応力とひずみとの関係から前記各回の載荷での前記供試体の消費エネルギーを演算し、
演算した前記各回の載荷での消費エネルギーを累計することで、前記供試体が液状化に至るまでの前記供試体の総消費エネルギーを求め、
求めた前記総消費エネルギー及び前記各回の載荷での消費エネルギーを用いて、前記供試体に一定の大きさの応力が作用する載荷を繰り返したときに前記供試体が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数を、前記各回の載荷での応力の大きさ毎に各々求める
ことを含む液状化強度曲線生成方法。
【請求項２】
求めた前記総消費エネルギーを前記各回の載荷での消費エネルギーで各々除算することで、前記載荷繰り返し回数を前記各回の載荷での応力の大きさ毎に各々求める請求項１記載の液状化強度曲線生成方法。
【請求項３】
前記載荷繰り返し回数の算出にあたり、前記総消費エネルギーを初期有効応力σ'c0で除算することで正規化した第１の損失エネルギーを、ｉ回目の載荷での消費エネルギーをｉ回目の載荷開始時の有効応力σ'ciで除算することで正規化した第２の損失エネルギーで除算することで、ｉ回目の載荷での応力が前記供試体に作用する載荷を繰り返したときに前記供試体が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数Ｎiを求める請求項２記載の液状化強度曲線生成方法。
【請求項４】
前記供試体に作用する応力の大きさが所定値の載荷を複数回行い、
前記供試体に作用する応力の大きさが所定値の複数回の載荷での前記供試体の消費エネルギーの載荷１回当たりの平均値を演算し、
前記総消費エネルギーを前記消費エネルギーの載荷１回当たりの平均値で除算することで、前記供試体に所定値の大きさの応力が作用する載荷を繰り返したときに前記供試体が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数を求める請求項１〜請求項３の何れか１項記載の液状化強度曲線生成方法。
【請求項５】
同一の供試体に対し、当該供試体に作用する応力の大きさが互いに異なる載荷を、前記供試体のひずみを検出しながら１回以上ずつ行った結果を取得する取得部と、
前記取得部で取得された結果に基づき、各回の載荷での応力とひずみとの関係から前記各回の載荷での前記供試体の消費エネルギーを演算する第１演算部と、
前記第１演算部で演算された前記各回の載荷での消費エネルギーを累計することで、前記供試体が液状化に至るまでの前記供試体の総消費エネルギーを演算する第２演算部と、
前記第１演算部で演算された前記各回の載荷での消費エネルギー及び前記第２演算部で演算された前記総消費エネルギーを用いて、前記供試体に一定の大きさの応力が作用する載荷を繰り返したときに前記供試体が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数を、前記各回の載荷での応力の大きさ毎に各々演算する第３演算部と、
を含む液状化強度曲線生成装置。
【請求項６】
コンピュータを、
同一の供試体に対し、当該供試体に作用する応力の大きさが互いに異なる載荷を、前記供試体のひずみを検出しながら１回以上ずつ行った結果を取得する取得部、
前記取得部で取得された結果に基づき、各回の載荷での応力とひずみとの関係から前記各回の載荷での前記供試体の消費エネルギーを演算する第１演算部、
前記第１演算部で演算された前記各回の載荷での消費エネルギーを累計することで、前記供試体が液状化に至るまでの前記供試体の総消費エネルギーを演算する第２演算部、
及び、前記第１演算部で演算された前記各回の載荷での消費エネルギー及び前記第２演算部で演算された前記総消費エネルギーを用いて、前記供試体に一定の大きさの応力が作用する載荷を繰り返したときに前記供試体が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数を、前記各回の載荷での応力の大きさ毎に各々演算する第３演算部
として機能させるための液状化強度曲線生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液状化強度曲線生成方法、液状化強度曲線生成装置及び液状化強度曲線生成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤の液状化強度曲線は、土に対して繰り返し応力比が一定の載荷を行った場合の応力比と、土が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数と、の関係を示す曲線である。土木・建築の分野では、評価対象の地盤の液状化強度曲線から、載荷繰り返し回数Ｎ＝20又はＮ＝15で液状化に至る繰り返し応力比(液状化強度Ｒ20又はＲ15)を求め、この液状化強度Ｒ20又はＲ15によって評価対象の地盤の液状化挙動を簡易的に評価している。また、地盤の液状化強度曲線は、地震時の地盤剛性の変化を考慮した詳細な地震応答解析を行う場合にも用いられる。
【０００３】
載荷試験により液状化強度曲線を求める手法は規準化されている(例えば非特許文献１を参照)。この手法では、評価対象の地盤から供試体を複数採取し、供試体に対して繰り返し応力比が一定の載荷試験を行って、供試体が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数を求めることを、供試体及び繰り返し応力比を変えて複数回繰り返す。そして、繰り返し応力比と供試体が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数との関係をプロットし、プロットした点を通る曲線を求めることで液状化強度曲線が得られる。
【０００４】
また、液状化強度曲線を求める別の技術として、特許文献１には、過去の載荷試験で得られたデータに基づき、液状化強度曲線を定式化した関数におけるパラメータを、砂質土の平均粒径Ｄ50、細粒分含有率ＦC、換算Ｎ値Ｎ1等の土質データから算出する演算式を統計分析によって求めておき、推定対象とする砂質土の土質データが入力されると、入力された土質データから前記パラメータを算出して液状化強度曲線を推定する技術が開示されている。
【０００５】
一方、非特許文献２,３には、液状化強度曲線を使用しない液状化挙動の解析手法として、供試体に対してひずみ振幅が一定の載荷試験を行い、せん断応力とひずみの時刻歴から、供試体が液状化に至るまでの間の損失エネルギーを累積した累積損失エネルギーを算出し、算出した累積損失エネルギーを初期拘束圧で正規化し、算出した正規化累積損失エネルギーを用いて液状化挙動の解析を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１５２７９５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】公益社団法人  地盤工学会，”土の繰返し非排水三軸試験方法”，[online]，[平成２７年２月９日検索]，インターネット＜ＵＲＬ：http://www.jiban.or.jp/organi/bu/kijyunbu/kouji/200807/JGS_0541_080411.pdf＞
【非特許文献２】風間基樹，柳澤栄司，増田昌昭，「定ひずみ制御繰返し三軸試験による液状化強度評価の可能性」，土と基礎，46-4，1998年4月，p.21-24
【非特許文献３】風間基樹，加賀谷俊和，柳澤栄司，「まさ土の液状化抵抗の特殊性」，土木学会論文集，No.645/III-50，2000年3月，p.153-166
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
非特許文献１に記載の規準化された手法は、原理的には高精度な液状化強度曲線が得られるものの、地盤から供試体を複数採取する必要があり、また、複数の供試体に性状のばらつきがあると得られる液状化強度曲線の精度が大幅に低下することから、載荷試験に用いる複数の供試体の性状が揃っていることが前提となる。しかし、現実にはこの前提を満たすように複数の供試体を採取することは困難であるので、供試体の採取に手間が掛かり、かつ結局は高精度な液状化強度曲線が得られないという課題がある。
【０００９】
また、特許文献１に記載の技術は、供試体の採取及び載荷試験が不要になるという利点はあるものの、液状化強度曲線の推定対象の地盤について複数種の土質データを測定する必要があるので、手間はさほど削減されない。また、液状化強度曲線を定式化した関数には力学的な根拠がなく、推定対象の地盤の載荷試験データも使わないので、得られる液状化強度曲線の精度が低い。すなわち、特許文献１に記載の技術は、基準とする載荷繰り返し回数Ｎ(Ｎ＝20又は15)の点から外挿によって液状化強度曲線を推定するので、特に、基準とする載荷繰り返し回数Ｎとの差が大きい領域で液状化強度曲線の誤差が大きくなるという欠点がある。
【００１０】
また、非特許文献２,３に記載の技術は、液状化強度曲線の代わりに正規化累積損失エネルギーを用いて液状化挙動の解析を行っているが、この場合の液状化挙動の解析は非排水の条件(地震中の間隙水の移動を無視する条件)に限られる。実際の地盤では、地震波の１周期が入力される間に、間隙水の水圧が一旦上昇した後、時間経過に伴って水圧が低下する現象が生じ、この現象に伴って液状化強度が変化するが、非特許文献２,３に記載の技術は上記の現象を考慮できないので、透水性の高い砂礫層を含む互層地盤では解析精度が低くくなり、汎用性も乏しい。地震中の間隙水の水圧の変化も考慮した高精度な地震応答解析を行うためには、解析対象の地盤の高精度な液状化強度曲線が必要である。
【００１１】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、性状のばらつきが小さい複数の供試体を必要とすることなく、高精度な液状化強度曲線が得られる液状化強度曲線生成方法、液状化強度曲線生成装置及び液状化強度曲線生成プログラムを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
地震時に地盤が液状化する現象において、地盤が液状化に至るまでに地盤で消費されるエネルギーを累積した総消費エネルギーは、地盤に入力された地震波の振幅の大きさ等に拘わらず、おおよそ一定となることが知られている(累積損傷度理論ともいう)。
【００１３】
本願発明者等は、上記の累積損傷度理論から、地盤に或る大きさの応力を作用させることを繰り返した場合に地盤が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数は、地盤が液状化に至るまでの総消費エネルギーと、地盤に前記或る大きさの応力を作用させたときの地盤の消費エネルギーと、から算出できることに想到した。
【００１４】
また、本願発明者等は、地盤の液状化強度曲線を得るためには、地盤に作用させる応力の大きさを互いに異ならせたときの地盤の消費エネルギーを各々求める必要があるが、地盤に作用させる応力の大きさを互いに異ならせたときの地盤の消費エネルギーは、地盤から採取した供試体が液状化に至るまで載荷を繰り返さなくても、同一の供試体に対し、作用する応力の大きさが互いに異なる載荷を各々行うことで求めることができることに想到し、本発明を成すに至った。
【００１５】
上記に基づき、請求項１記載の発明に係る液状化強度曲線生成方法は、同一の供試体に対し、当該供試体に作用する応力の大きさが互いに異なる載荷を、前記供試体のひずみを検出しながら１回以上ずつ行うと共に、各回の載荷での応力とひずみとの関係から前記各回の載荷での前記供試体の消費エネルギーを演算し、演算した前記各回の載荷での消費エネルギーを累計することで、前記供試体が液状化に至るまでの前記供試体の総消費エネルギーを求め、求めた前記総消費エネルギー及び前記各回の載荷での消費エネルギーを用いて、前記供試体に一定の大きさの応力が作用する載荷を繰り返したときに前記供試体が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数を、前記各回の載荷での応力の大きさ毎に各々求めることを含んでいる。
【００１６】
請求項１記載の発明では、同一の供試体に対し、供試体に作用する応力の大きさが互いに異なる載荷を、供試体のひずみを検出しながら１回以上ずつ行うと共に、各回の載荷での応力とひずみとの関係から各回の載荷での前記供試体の消費エネルギーを演算する。なお、上記の載荷と消費エネルギーの演算は、１回目の載荷の後は並列に行ってもよいし、各回の載荷が完了した後に消費エネルギーの演算を行ってもよい。上記の演算により、供試体に作用する応力の大きさが互いに異なる載荷を行ったときの供試体の消費エネルギーが各々求まる。
【００１７】
請求項１記載の発明では、続いて、演算した各回の載荷での消費エネルギーを累計することで、供試体が液状化に至るまでの供試体の総消費エネルギーを求め、求めた総消費エネルギー及び各回の載荷での消費エネルギーを用いて、供試体に一定の大きさの応力が作用する載荷を繰り返したときに供試体が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数を、各回の載荷での応力の大きさ毎に各々求める。これにより、液状化強度曲線の元となるデータが得られ、各回の載荷での応力の大きさと載荷繰り返し回数の組を各々プロットすることで液状化強度曲線を生成することができる。
【００１８】
このように、請求項１記載の発明では、単一の供試体から液状化強度曲線を得ることができるので、供試体を複数採取する必要がなく、採取した複数の供試体の性状のばらつきの影響を受けて液状化強度曲線の精度が低下することもない。そして、請求項１記載の発明では、性状が揃っている複数の供試体が得られたと仮定し、当該性状が揃っている複数の供試体を用いて非特許文献１に記載の規準化された手法により液状化強度曲線を求めた場合と同程度の精度の液状化強度曲線が得られる。従って、請求項１記載の発明によれば、性状のばらつきが小さい複数の供試体を必要とすることなく、高精度な液状化強度曲線を得ることができる。
【００１９】
なお、請求項１記載の発明において、各回の載荷での応力の大きさ毎に載荷繰り返し回数を各々求めることは、例えば請求項２に記載したように、求めた総消費エネルギーを各回の載荷での消費エネルギーで各々除算することで実現できる。各回の載荷での応力の大きさ毎に載荷繰り返し回数を各々求めることは、また、上記の除算に代えて、総消費エネルギーからの消費エネルギーの減算を繰り返し、減算可能回数(≒載荷繰り返し回数)を求めることを、各回の載荷での消費エネルギーについて各々行うことによっても実現可能である。
【００２０】
また、請求項２記載の発明において、載荷繰り返し回数の算出にあたり、例えば請求項３に記載したように、総消費エネルギーを初期有効応力σ'c0で除算することで正規化した第１の損失エネルギーを、ｉ回目の載荷での消費エネルギーをｉ回目の載荷開始時の有効応力σ'ciで除算することで正規化した第２の損失エネルギーで除算することで、ｉ回目の載荷での応力が供試体に作用する載荷を繰り返したときに供試体が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数Ｎiを求めることが好ましい。上記の演算では、第１の損失エネルギー及び第２の損失エネルギーとして正規化した値を用いているので、より高精度な液状化強度曲線が得られる。
【００２１】
また、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の発明において、例えば請求項４に記載したように、供試体に作用する応力の大きさが所定値の載荷を複数回行い、供試体に作用する応力の大きさが所定値の複数回の載荷での供試体の消費エネルギーの載荷１回当たりの平均値を演算し、総消費エネルギーを前記消費エネルギーの載荷１回当たりの平均値で除算することで、供試体に所定値の大きさの応力が作用する載荷を繰り返したときに供試体が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数を求めることが好ましい。これにより、複数回行った所定値の載荷から各々得られた載荷１回当たりの供試体の消費エネルギーが誤差等の影響で相違していたとしても、消費エネルギーの平均値を演算することで誤差等の影響を小さくすることができ、より高精度な液状化強度曲線が得られる。
【００２２】
請求項５記載の発明に係る液状化強度曲線生成装置は、同一の供試体に対し、当該供試体に作用する応力の大きさが互いに異なる載荷を、前記供試体のひずみを検出しながら１回以上ずつ行った結果を取得する取得部と、前記取得部で取得された結果に基づき、各回の載荷での応力とひずみとの関係から前記各回の載荷での前記供試体の消費エネルギーを演算する第１演算部と、前記第１演算部で演算された前記各回の載荷での消費エネルギーを累計することで、前記供試体が液状化に至るまでの前記供試体の総消費エネルギーを演算する第２演算部と、前記第１演算部で演算された前記各回の載荷での消費エネルギー及び前記第２演算部で演算された前記総消費エネルギーを用いて、前記供試体に一定の大きさの応力が作用する載荷を繰り返したときに前記供試体が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数を、前記各回の載荷での応力の大きさ毎に各々演算する第３演算部と、を含んでいるので、請求項１記載の発明と同様に、性状のばらつきが小さい複数の供試体を必要とすることなく、高精度な液状化強度曲線を得ることができる。
【００２３】
請求項６記載の発明に係る液状化強度曲線生成プログラムは、コンピュータを、同一の供試体に対し、当該供試体に作用する応力の大きさが互いに異なる載荷を、前記供試体のひずみを検出しながら１回以上ずつ行った結果を取得する取得部、前記取得部で取得された結果に基づき、各回の載荷での応力とひずみとの関係から前記各回の載荷での前記供試体の消費エネルギーを演算する第１演算部、前記第１演算部で演算された前記各回の載荷での消費エネルギーを累計することで、前記供試体が液状化に至るまでの前記供試体の総消費エネルギーを演算する第２演算部、及び、前記第１演算部で演算された前記各回の載荷での消費エネルギー及び前記第２演算部で演算された前記総消費エネルギーを用いて、前記供試体に一定の大きさの応力が作用する載荷を繰り返したときに前記供試体が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数を、前記各回の載荷での応力の大きさ毎に各々演算する第３演算部として機能させるので、コンピュータが請求項６記載の発明に係る液状化強度曲線生成プログラムを実行することで、コンピュータが請求項１に記載の液状化強度曲線生成装置として機能することになり、請求項１,５記載の発明と同様に、性状のばらつきが小さい複数の供試体を必要とすることなく、高精度な液状化強度曲線を得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、性状のばらつきが小さい複数の供試体を必要とすることなく、高精度な液状化強度曲線が得られる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係る液状化試験システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】液状化試験装置の概略構成図である。
【図３】液状化強度曲線生成装置として機能することが可能なコンピュータの概略ブロック図である。
【図４】液状化強度曲線生成処理を示すフローチャートである。
【図５】載荷試験処理を示すフローチャートである。
【図６】載荷試験処理における繰り返しせん断応力等の時間推移を示すタイムチャートである。
【図７】消費エネルギーの演算を説明するための線図である。
【図８】液状化強度曲線の一例を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１には液状化試験システム１０が示されている。液状化試験システム１０は、地盤から採取された供試体に対し、作用する応力の大きさが互いに異なる載荷を供試体のひずみを検出しながら１回以上ずつ行う載荷試験を実行可能な液状化試験装置１２と、載荷試験の試験結果から液状化強度曲線を生成する液状化強度曲線生成装置１４を含んでいる。なお、液状化強度曲線生成装置１４は本発明に係る液状化強度曲線生成装置の一例である。
【００２７】
図２に示すように、液状化試験装置１２は、三軸圧力室３０、セル圧供給部３２、背圧供給部３４、軸荷重載荷部３６、軸変位センサ３８、荷重センサ４０、間隙水圧センサ４２及び制御部４４を含んでいる。三軸圧力室３０は、載荷台４６に固定されており、被覆部材によって表面が覆われた供試体４８が内部にセットされると共に、内部に所定の液面高さまで水が注入される。なお、供試体４８は例えば円柱状とされ、円柱状の軸線が鉛直方向に沿うように三軸圧力室３０内にセットされる。以下、三軸のうち円柱状の軸線の方向を「軸方向」、残りの二軸の方向を「側方向」という。
【００２８】
セル圧供給部３２は、三軸圧力室３０内に空気によって圧力(セル圧)を供給する。セル圧供給部３２によって供給されたセル圧は、三軸圧力室３０内の供試体４８に三軸方向から各々加わる。セル圧供給部３２は制御部４４に接続されており、セル圧供給部３２によって三軸圧力室３０内に供給されるセル圧の大きさは制御部４４によって制御される。なお、セル圧供給部３２によって供給されるセル圧は、供試体４８の側方向に作用する応力(側方向応力)σrに等しい。
【００２９】
背圧供給部３４は、内部が水で満たされた管路５０を介して、三軸圧力室３０内にセットされた供試体４８と連通されており、空気によって供試体４８に間隙水圧(背圧)を加える。背圧供給部３４は制御部４４に接続されており、背圧供給部３４によって供試体４８内に加わる背圧の大きさは制御部４４によって制御される。
【００３０】
軸荷重載荷部３６は、載荷枠５２に取り付けられており、空気圧又は油圧によって圧力伝達部材５４を上下動させることで、三軸圧力室３０内の供試体４８に軸方向に、振動的に変化する軸荷重を加える。軸荷重載荷部３６は制御部４４に接続されており、軸荷重載荷部３６によって供試体４８内に加わる軸荷重の周期(周波数)及び振幅の大きさは制御部４４によって制御される。
【００３１】
軸変位センサ３８は、圧力伝達部材５４に取り付けられた従動部材５６の軸方向の変位を検出することで、供試体４８の軸方向の高さＨの変化量ΔＨ(以下、軸変位ΔＨという)を検出する。軸変位センサ３８は制御部４４に接続されており、軸変位センサ３８によって検出された供試体４８の軸変位ΔＨは制御部４４へ出力される。
【００３２】
荷重センサ４０は、軸荷重載荷部３６から圧力伝達部材５４を介して供試体４８に加わる軸荷重、すなわち軸差応力ｑ＝σa−σr（但し、σaは供試体４８の軸方向に作用する応力(軸方向応力)である)を検出する。荷重センサ４０は制御部４４に接続されており、荷重センサ４０によって検出された供試体４８の軸差応力ｑは制御部４４へ出力される。
【００３３】
間隙水圧センサ４２は、管路５０と連通されており、管路５０内の水圧(間隙水圧)を検出する。間隙水圧センサ４２は制御部４４に接続されており、間隙水圧センサ４２によって検出された間隙水圧は制御部４４へ出力される。なお、間隙水圧＝背圧＋供試体４８の過剰間隙水圧であり、制御部４４は、間隙水圧センサ４２より入力された間隙水圧から、背圧供給部３４が供給している背圧を減算することで、供試体４８の過剰間隙水圧を求めている。
【００３４】
制御部４４はコンピュータを含み、液状化強度曲線生成装置１４(図１参照)と通信回線を介して接続されている。制御部４４は、液状化試験装置１２で載荷試験を行う際に、後述する載荷試験処理を行う。
【００３５】
一方、図１に示すように、液状化強度曲線生成装置１４は、通知部１６、取得部１８、第１演算部２０、第２演算部２２、第３演算部２４及び出力部２６を含んでいる。通知部１６は、液状化試験装置１２で載荷試験が実行される際に、載荷試験の試験条件を液状化試験装置１２へ通知する。取得部１８は、供試体に対して載荷試験を行うことで得られた試験結果を液状化試験装置１２から取得する。第１演算部２０は、取得部１８で取得された試験結果に基づき、載荷試験の各回の載荷での応力とひずみとの関係から各回の載荷での供試体の消費エネルギーを演算する。第２演算部２２は、第１演算部２０で演算された載荷試験の各回の載荷での消費エネルギーを累計することで、供試体が液状化に至るまでの供試体の総消費エネルギーを演算する。
【００３６】
第３演算部２４は、第１演算部で演算された載荷試験の各回の載荷での消費エネルギー及び第２演算部２２で演算された総消費エネルギーを用いて、供試体に一定の大きさの応力が作用する載荷を繰り返したときに供試体が液状化に至るまでの載荷繰り返し回数を、載荷試験の各回の載荷での応力の大きさ毎に各々演算する。出力部２６は、第３演算部２４によって載荷試験の各回の載荷での応力の大きさ毎に各々演算された載荷繰り返し回数に基づいて、載荷繰り返し回数と載荷での応力比とを座標軸とする２次元座標上に供試体の液状化強度曲線を描画・生成し、生成した供試体の液状化強度曲線を出力する。
【００３７】
図３には、液状化強度曲線生成装置１４として機能することが可能なコンピュータ６０を示す。コンピュータ６０は、ＣＰＵ６２、メモリ６４、記憶部６６、入力部６８、表示部７０、通信インタフェース(Ｉ／Ｆ)部７２を備えている。ＣＰＵ６２、メモリ６４、記憶部６６、入力部６８、表示部７０及び通信Ｉ／Ｆ部７２はバス７４を介して互いに接続されている。また、通信Ｉ／Ｆ部７２は通信回線を介して液状化試験装置１２に接続されている。なお、コンピュータ６０としては、例えばＰＣ(Personal Computer)を適用できる。コンピュータ６０としてＰＣが適用される場合、入力部６８はキーボード及びマウスを含む。
【００３８】
記憶部６６はＨＤＤ(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等によって実現できる。記憶部６６には液状化強度曲線生成プログラム７６が記憶されている。ＣＰＵ６２は、液状化強度曲線生成プログラム７６を記憶部６６から読み出してメモリ６４に展開し、液状化強度曲線生成プログラム７６が有するプロセスを順次実行する。
【００３９】
液状化強度曲線生成プログラム７６は、通知プロセス７７、取得プロセス７８、第１演算プロセス８０、第２演算プロセス８２、第３演算プロセス８４及び出力プロセス８６を含んでいる。ＣＰＵ６２は、通知プロセス７７を実行することで、通知部１６として機能する。またＣＰＵ６２は、取得プロセス７８を実行することで取得部１８として機能する。またＣＰＵ６２は、第１演算プロセス８０を実行することで第１演算部２０として機能する。またＣＰＵ６２は、第２演算プロセス８２を実行することで第２演算部２２として機能する。またＣＰＵ６２は、第３演算プロセス８４を実行することで第３演算部２４として機能する。またＣＰＵ６２は、出力プロセス８６を実行することで出力部２６として機能する。これにより、液状化強度曲線生成プログラム７６を実行したコンピュータ６０が、液状化強度曲線生成装置１４として機能する。なお、液状化強度曲線生成プログラム７６は本発明に係る液状化強度曲線生成プログラムの一例である。
【００４０】
次に本実施形態の作用を説明する。或る地盤について、地震時の液状化挙動を評価又は解析したい場合、作業者は、まず液状化挙動を評価又は解析したい地盤のうち、液状化が懸念される地層から、液状化試験装置１２で載荷試験を行うための供試体４８の採取を行う。なお、供試体の採取等については、公益社団法人  地盤工学会，” 土の三軸試験の供試体作製・設置方法”，[online]，[平成２７年２月１２日検索]，インターネット＜ＵＲＬ：http://www.jiban.or.jp/organi/bu/kijyunbu/kouji/200807/JGS_0520_080411.pdf＞に記載されているので、詳細な説明は省略する。
【００４１】
詳細は後述するが、本実施形態では、単一の供試体４８から地盤の液状化強度曲線を得ることができるので、採取する供試体４８の数は最少で１個に抑えることができる。また、予備的に供試体４８を複数採取する場合であっても、複数採取した供試体４８の性状のばらつきが液状化強度曲線の精度に影響しないので、採取した複数の供試体４８の性状が揃っていることは要求されない。従って、非特許文献１に記載の規準化された手法を適用して液状化強度曲線を得る場合と比較して、供試体４８の採取に要する手間は大幅に削減される。
【００４２】
続いて作業者は、液状化試験システム１０の電源を投入し、液状化強度曲線生成装置１４に対して液状化強度曲線生成処理の実行を指示する。これにより、コンピュータ６０のＣＰＵ６２によって液状化強度曲線生成プログラム７６が実行されることで、液状化強度曲線生成装置１４において、図４に示す液状化強度曲線生成処理が行われる。
【００４３】
液状化強度曲線生成処理のステップ１００において、液状化強度曲線生成装置１４の通知部１６は、液状化試験装置１２で行われる載荷試験の試験条件を取得する。載荷試験の試験条件には、ｉ番目の載荷で供試体４８に作用させる応力比(の振幅)Ｒi(ｉ＝1,2,3,…)、載荷回数Ｊ、圧密時に供試体４８に加えるセル圧及び背圧が含まれる。なお、図６に繰り返しせん断応力比の推移の一例を示すように、本実施形態では、載荷回数Ｊ＞１(図６ではＪ＝２)で、ｉの増加に伴って応力比Ｒiが単調増加する(Ｒ1＜Ｒ2＜Ｒ3＜Ｒ4)ように、載荷試験の試験条件が定められた態様を説明する。
【００４４】
載荷試験の試験条件の取得は、例えば、作業者により入力部６８を介して試験条件を入力させることで取得するようにしてもよいし、作業者により予め入力されて記憶部６６に記憶した試験条件を記憶部６６から読み出すようにしてもよい。また、例えば、載荷試験を行う土の強さ又は固さを複数のレベルに分け、各レベル毎に試験条件を予め設定して記憶しておき、作業者により入力部６８を介して土の強さ又は固さを表す指標(例えば標準貫入試験で得られるＮ値)を入力させ、複数の試験条件のうち入力された指標の値に対応する試験条件を選択的に読み出すようにしてもよい。
【００４５】
載荷試験の試験条件を取得すると、次のステップ１０２において、液状化強度曲線生成装置１４の通知部１６は、取得した試験条件を液状化試験装置１２へ通知する。次のステップ１０４において、液状化強度曲線生成装置１４の取得部１８は、液状化試験装置１２で供試体４８に対する載荷試験が終了したか否か判定する。判定が否定された場合はステップ１０４を繰り返し、液状化試験装置１２における載荷試験が終了する迄待機する。
【００４６】
一方、液状化試験装置１２では、液状化強度曲線生成装置１４から載荷試験の試験条件が通知されると、図５に示す載荷試験処理を行う。載荷試験処理のステップ１５０において、液状化試験装置１２の制御部４４は、液状化強度曲線生成装置１４から通知された載荷試験の試験条件をメモリ等に記憶する。液状化試験装置１２による載荷試験には、圧密工程と載荷工程とがあり、次のステップ１５２において、液状化試験装置１２の制御部４４は、圧密工程の開始が指示されたか否か判定する。判定が否定された場合はステップ１５２を繰り返し、圧密工程の開始が指示される迄待機する。
【００４７】
作業者は、液状化試験装置１２の三軸圧力室３０内に供試体４８をセットした後に、圧密工程の開始を液状化試験装置１２に指示する。これにより、ステップ１５２の判定が肯定されてステップ１５４へ移行する。ステップ１５４において、液状化試験装置１２の制御部４４は、液状化強度曲線生成装置１４から通知された試験条件で規定された大きさのセル圧を、セル圧供給部３２によって三軸圧力室３０内に加えると共に、液状化強度曲線生成装置１４から通知された試験条件で規定された大きさの背圧を、背圧供給部３４によって供試体４８に加えることで、地層の深さに応じた等方圧力を供試体４８に連続的に加える圧密工程を開始する。
【００４８】
次のステップ１５６において、液状化試験装置１２の制御部４４は、載荷工程の開始が指示されたか否か判定する。判定が否定された場合はステップ１５６を繰り返し、載荷工程の開始が指示される迄待機する。圧密工程で供試体４８が所定の圧密応力σ'C0(＝初期有効応力)まで圧密されると、続いて作業者は載荷工程の開始を液状化試験装置１２に指示する。これにより、ステップ１５６の判定が肯定されてステップ１５８へ移行する。
【００４９】
ステップ１５８において、液状化試験装置１２の制御部４４は、変数ｉに１を設定すると共に、変数ｊに１を設定する。ステップ１６０において、液状化試験装置１２の制御部４４は、載荷試験の試験条件に規定されたｉ番目の載荷で供試体４８に作用させる応力比Ｒiを読み出す。ステップ１６２において、液状化試験装置１２の制御部４４は、液状化試験装置１２の軸荷重載荷部３６により、所定周期かつ応力比Ｒiに対応する振幅で変化する軸荷重を供試体４８に一周期分加える載荷を実行させる。これにより、図６にも示すように、上記の載荷に伴って供試体４８に作用する応力の振幅が応力比Ｒiに一致することになる。
【００５０】
次のステップ１６４において、液状化試験装置１２の制御部４４は、ステップ１６２で軸荷重載荷部３６によって供試体４８に軸荷重を一周期分加えている間に、軸変位センサ３８によって検出された軸変位ΔＨの推移、荷重センサ４０によって検出された軸差応力ｑの推移をメモリ等に記憶する。
【００５１】
ステップ１６６において、液状化試験装置１２の制御部４４は、軸荷重載荷部３６によって供試体４８に軸荷重を一周期分加えている間の、両振幅軸ひずみＤＡ(Double Amplitude)又は過剰間隙水圧比を取得する。なお、両振幅軸ひずみＤＡは以下の(１)式から求まる。
ＤＡ＝ΔＬ／Ｈc×100  [％]  …(１)
但し、ΔＬは軸変位ΔＨの両振幅、Ｈcは圧密後の供試体４８の軸方向高さである。また、過剰間隙水圧比は以下の(２)式から求まる。
過剰間隙水圧比＝Δｕ／σ'c0×100  [％]  …(２)
但し、Δｕは載荷工程開始時からの過剰間隙水圧の変化量、σ'c0は初期有効拘束圧である。
【００５２】
次のステップ１６８において、液状化試験装置１２の制御部４４は、ステップ１６６で演算した両振幅軸ひずみＤＡ又は過剰間隙水圧比に基づいて、供試体４８が液状化に至ったか否か判定する。供試体４８の液状化判定は、一般に複数種の条件、例えば図６に示すように、「両振幅軸ひずみＤＡが3％に達した時点」「両振幅軸ひずみＤＡが5％に達した時点」「両振幅軸ひずみＤＡが10％に達した時点」及び「過剰間隙水圧比が95％に達した時点」のうちの何れかの条件が選択的に用いられる。ステップ１６８では、予め選択された条件を満足したか否かを判定することで、供試体４８が液状化に至ったか否かを判定する。なお、ステップ１６８において、上記の複数種の条件の幾つかを満たした場合に、供試体４８が液状化に至ったと判定するようにしてもよい。
【００５３】
ステップ１６８の判定が否定された場合はステップ１７０へ移行し、ステップ１７０において、液状化試験装置１２の制御部４４は、変数ｊが載荷回数Ｊに達したか否か判定する。載荷回数Ｊ＝1であればステップ１７０の判定は常に肯定されるが、載荷回数Ｊ＞1であれば、ステップ１７０の判定が否定される場合があり、この場合はステップ１７２へ移行する。ステップ１７２において、液状化試験装置１２の制御部４４は、変数ｊを１だけインクリメントしてステップ１６２に戻り、ステップ１７０の判定が肯定される迄、ステップ１６２〜ステップ１７２を繰り返す。従って、載荷回数Ｊ＞1の場合は、所定周期かつ応力比Ｒiに対応する一定振幅の軸荷重を供試体４８に一周期分加える載荷がＪ回繰り返される(なお、図６はＪ＝２の場合を示す)。
【００５４】
また、ステップ１７０の判定が肯定された場合はステップ１７４へ移行する。ステップ１７４において、液状化試験装置１２の制御部４４は、変数ｉを１だけインクリメントすると共に、変数ｊに１を設定し、ステップ１６０に戻る。これにより、ステップ１６８の判定が肯定される迄、ステップ１６０〜ステップ１７４が繰り返され、図６に示すように、供試体４８が液状化に至る迄の間、供試体４８に作用する応力比Ｒiを段階的に増加させる載荷が繰り返される。
【００５５】
そして、供試体４８が液状化に至ると、ステップ１６８の判定が肯定されることでステップ１７６へ移行し、ステップ１７６において、液状化試験装置１２の制御部４４は、各回の載荷における軸変位ΔＨ、軸差応力ｑの推移をメモリ等から読み出し、載荷試験の試験結果として液状化強度曲線生成装置１４へ通知し、載荷試験処理を終了する。
【００５６】
液状化強度曲線生成装置１４は、液状化試験装置１２から載荷試験の試験結果が通知されると、図４に示す液状化強度曲線生成処理のステップ１０４の判定が肯定され、ステップ１０６へ移行する。ステップ１０６において、液状化強度曲線生成装置１４の取得部１８は、液状化試験装置１２から通知された載荷試験の試験結果を記憶部６６に記憶する。
【００５７】
ステップ１０８において、液状化強度曲線生成装置１４の第１演算部２０は、変数ｉ及び変数ｊに各々１を設定する。次のステップ１１０において、液状化強度曲線生成装置１４の第１演算部２０は、液状化試験装置１２で行われた載荷試験のうち、ｉ番目かつｊ回目の載荷における軸変位ΔＨ、軸差応力ｑの推移を記憶部６６から取り込む。
【００５８】
そして、ステップ１１２において、液状化強度曲線生成装置１４の第１演算部２０は、ステップ１１０で取り込んだ軸変位ΔＨからせん断ひずみγを算出すると共に、ステップ１１０で取り込んだ軸差応力ｑからせん断応力τを算出することで、ｉ番目かつｊ回目の載荷におけるせん断ひずみγとせん断応力τの推移を求める。なお、せん断ひずみγは次の(３)式、せん断応力τは次の(４)式から算出できる。
【００５９】
【数１】
2016161463.tif 000003
【００６０】
次のステップ１１４において、液状化強度曲線生成装置１４の第１演算部２０は、ステップ１１２で演算したｉ番目かつｊ回目の載荷におけるせん断ひずみγ及びせん断応力τの推移から、ｉ番目かつｊ回目の載荷における供試体４８の消費エネルギーＷijを演算する。せん断ひずみγを横軸、せん断応力τを縦軸にとった２次元座標(γ−τ平面)上に、１回の載荷におけるせん断ひずみγ及びせん断応力τの推移をプロットした結果の一例を図７に示す。１回の載荷におけるせん断ひずみγ及びせん断応力τのγ−τ平面上での軌跡は、図７に示すようにγ−τ平面上で閉じた図形を形成する。供試体４８の消費エネルギーＷijは上記の図形における面積に相当し、次の(５)式から算出できる。
【００６１】
【数２】
2016161463.tif 000004
【００６２】
なお、図７に示す楕円形は、載荷工程のうち比較的初期の段階での軌跡によって形成される形状であり、載荷工程の進行に伴って図形の形状自体は変化する。
【００６３】
次のステップ１１６において、液状化強度曲線生成装置１４の第１演算部２０は、変数ｊが載荷回数Ｊに達したか否か判定する。載荷回数Ｊ＝1であればステップ１１６の判定は常に肯定されるが、載荷回数Ｊ＞1であれば、ステップ１１６の判定が否定される場合があり、この場合はステップ１１８へ移行する。ステップ１１８において、液状化強度曲線生成装置１４の第１演算部２０は、変数ｊを１だけインクリメントしてステップ１１０に戻り、ステップ１１６の判定が肯定される迄、ステップ１１０〜ステップ１１８を繰り返す。従って、載荷回数Ｊ＞1の場合は、供試体４８に応力比Ｒiを作用させるＪ回の載荷における供試体４８の消費エネルギーＷijが各々演算される。
【００６４】
ステップ１１６の判定が肯定されるとステップ１２０へ移行し、ステップ１２０において、液状化強度曲線生成装置１４の第１演算部２０は、変数ｊが１よりも大きいか否か判定する。ステップ１２０の判定が否定された場合は、供試体４８に応力比Ｒiを作用させる載荷が１回のみ行われ、ｉ番目の載荷での供試体４８の消費エネルギーＷijも１回のみ演算されているので、ステップ１２２へ移行し、ステップ１２２において、液状化強度曲線生成装置１４の第１演算部２０は、ｉ番目の載荷での供試体４８の平均消費エネルギーＷiに、１回のみ演算した消費エネルギーＷijをそのまま設定する(次の(６)式も参照)。
Ｗi＝Ｗij  …(６)
【００６５】
一方、ステップ１２０の判定が肯定された場合は、供試体４８に応力比Ｒiを作用させる載荷がＪ回(Ｊ＞１)行われ、ｉ番目の載荷での供試体４８の消費エネルギーＷijもＪ回演算されているので、ステップ１２４へ移行し、ステップ１２４において、液状化強度曲線生成装置１４の第１演算部２０は、ｉ番目の載荷での供試体４８の平均消費エネルギーＷiとして、Ｊ回演算した消費エネルギーＷijの平均値を演算する(次の(７)式も参照)。
【００６６】
【数３】
2016161463.tif 000005
【００６７】
なお、上記の(７)式を用いて平均消費エネルギーＷiを算出することは、請求項４に記載の「供試体の消費エネルギーの載荷１回当たりの平均値」を演算することの一例である。上記の(７)式を用いることにより、Ｊ回(Ｊ＞１)行ったｉ番目の載荷から各々得られた供試体４８の消費エネルギーＷijが測定誤差等の影響で相違していたとしても、測定誤差等の影響を小さくすることができ、より高精度な液状化強度曲線を得ることができる。
【００６８】
次のステップ１２６において、液状化強度曲線生成装置１４の第１演算部２０は、液状化試験装置１２から通知された載荷試験の試験結果を全て処理したか(Ｒi+1番目の載荷の試験結果が存在しないか)否か判定する。ステップ１２６の判定が否定された場合はステップ１２８へ移行し、ステップ１２８において、液状化強度曲線生成装置１４の第１演算部２０は、変数ｉを１だけインクリメントすると共に、変数ｊに１を設定し、ステップ１１０に戻る。
【００６９】
これにより、ステップ１２６の判定が肯定される迄、ステップ１１０〜ステップ１２８が繰り返され、ｉ番目(ｉ＝１〜ｉmax  ｉmaxは変数ｉの最大値であり、供試体４８が液状化に至るまでの間に軸変位ΔＨ、軸差応力ｑの推移を検出できた最後の載荷における変数ｉの値)かつｊ回目(ｊ＝１〜Ｊ)の載荷における供試体４８の消費エネルギーＷijが各々演算され、ｉ番目(ｉ＝１〜ｉmax)の載荷における供試体４８の平均消費エネルギーＷiが各々演算されることになる。
【００７０】
ステップ１２６の判定が肯定されるとステップ１３０へ移行し、ステップ１３０において、液状化強度曲線生成装置１４の第２演算部２２は、次の(８)式により供試体４８の総消費エネルギーＵrを演算する。
【００７１】
【数４】
2016161463.tif 000006
【００７２】
上記の(８)式で算出される供試体４８の総消費エネルギーＵrは、供試体４８が液状化に至るまでに供試体４８で消費されたエネルギーを累積した総消費エネルギーを表す。
【００７３】
次のステップ１３２において、液状化強度曲線生成装置１４の第３演算部２４は、変数ｉに１を設定する。ステップ１３４において、液状化強度曲線生成装置１４の第３演算部２４は、ｉ番目の載荷での供試体４８の平均消費エネルギーＷi及び供試体４８の総消費エネルギーＵrに基づき、ｉ番目の載荷での載荷繰り返し回数Ｎiを次の(９)式により演算する。
Ｎi＝Ｕr／Ｗi  …(９)
上記の(９)式で算出される載荷繰り返し回数Ｎiは、ｉ番目の載荷での応力比Ｒiを供試体４８に作用させる載荷を繰り返した場合に、供試体４８が液状化に至る載荷繰り返し回数を表す。上記の(９)式を用いて載荷繰り返し回数Ｎiを算出することは、請求項２記載の発明の一例である。
【００７４】
なお、載荷繰り返し回数Ｎiの算出には、上記の(９)式に代えて次の(10)式を用いてもよい。
【００７５】
【数５】
2016161463.tif 000007
【００７６】
但し、σ'C0は初期有効応力で、σ'ciはｉ番目の載荷開始時の有効応力である。上記の(10)式は、供試体４８総消費エネルギーＵr及びｉ番目の載荷での供試体４８の平均消費エネルギーＷiを有効応力σ'C0,σ'ciで正規化しているので、より高精度な液状化強度曲線が得られる。なお、上記の(10)式を用いて載荷繰り返し回数Ｎiを算出することは、請求項３記載の発明の一例であり、(10)式の右辺の分子は請求項３に記載の第１の損失エネルギーの一例であり、(10)式の右辺の分母は請求項３に記載の第２の損失エネルギーの一例である。
【００７７】
ステップ１３６において、液状化強度曲線生成装置１４の出力部２６は、ｉ番目の載荷での応力比Ｒiと、上記のステップ１３４で得られた載荷繰り返し回数Ｎiの組を、載荷繰り返し回数Ｎを横軸、繰り返し応力比Ｒを縦軸にとった２次元座標(Ｎ−Ｒ平面：図８参照)上にプロットする。
【００７８】
ステップ１３８において、液状化強度曲線生成装置１４の第３演算部２４は、変数ｉが最大値ｉmaxに達したか否か判定する。ステップ１３８の判定が否定された場合はステップ１４０へ移行し、ステップ１４０において、液状化強度曲線生成装置１４の第３演算部２４は、変数ｉを１だけインクリメントし、ステップ１３４に戻る。これにより、ステップ１３８の判定が肯定される迄、ステップ１３４〜ステップ１４０が繰り返され、ｉ＝２〜ｉmax番目の載荷について、載荷繰り返し回数Ｎiの演算及びＮ−Ｒ平面へのプロットが各々行われることになる。
【００７９】
ステップ１３８の判定が肯定されるとステップ１４２へ移行し、ステップ１４２において、液状化強度曲線生成装置１４の出力部２６は、Ｎ−Ｒ平面上にプロットした点を結ぶ曲線(図８に破線で示す曲線)を描画することで、供試体４８の液状化強度曲線を生成する。そして、生成した液状化強度曲線を表示部７０に表示・出力し、液状化強度曲線生成処理を終了する。
【００８０】
このように、本実施形態では、１個の供試体４８から供試体４８の液状化強度曲線を得ることができるので、供試体４８を複数採取する必要がなく、採取した複数の供試体４８の性状のばらつきの影響を受けて液状化強度曲線の精度が低下することもない。また、性状が揃っている複数の供試体４８を用いて非特許文献１に記載の規準化された手法により液状化強度曲線を求めた場合と同程度の高精度な液状化強度曲線が得られる。従って、供試体４８の高精度な液状化強度曲線を得るための手間及び試験時間を大幅に削減することができる。
【００８１】
また、本実施形態で説明した液状化強度曲線生成処理によれば、高精度な液状化強度曲線が得られるので、当該液状強度曲線は、地震中の間隙水の水圧の変化も考慮した地震応答解析に利用可能であり、透水性の高い砂礫層を含む互層地盤についても高精度な地震応答解析を実現することができる。また、上記の液状化強度曲線は、液状化強度Ｒ20又はＲ15を求めて地盤の液状化挙動を簡易的に評価する場合に用いてもよいことは勿論である。
【００８２】
なお、上記では液状化試験装置１２による載荷試験の載荷工程において、供試体４８に作用する応力比の振幅を段階的に増加させる態様を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、供試体４８に作用する応力の大きさが互いに異なる載荷を行えば目的を達成できるので、例えば、供試体４８に作用する応力比の振幅を段階的に減少させるようにしてもよいし、供試体４８に作用する応力比の振幅が上記以外の変化を示すように載荷を行ってもよい。また、供試体４８に作用する応力の大きさを相違させることは、供試体４８に作用する応力比の周期を相違させることで実現してもよいし、供試体４８に作用する応力比の振幅及び周期を各々相違させることで実現してもよい。
【００８３】
また、前出の(９)式では、供試体４８の総消費エネルギーＵrをｉ番目の載荷での供試体４８の平均消費エネルギーＷiで除算することで、ｉ番目の載荷での応力比Ｒiを供試体４８に作用させる載荷を繰り返した場合に供試体４８が液状化に至る載荷繰り返し回数Ｎiを算出していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、総消費エネルギーＵrから平均消費エネルギーＷiを減算することを繰り返し、減算結果が０又は減算結果の絶対値が平均消費エネルギーＷi未満となる迄の減算回数を求め、求めた減算回数を載荷繰り返し回数Ｎiとして用いてもよい。この態様も本発明の権利範囲に含まれる。
【００８４】
また、前出の(10)式では、供試体４８の総消費エネルギーＵrを初期有効応力σ'C0で正規化した第１の損失エネルギー((10)式の右辺の分子)を、ｉ番目の載荷での供試体４８の平均消費エネルギーＷiをｉ番目の載荷開始時の有効応力σ'ciで正規化した第２の損失エネルギー((10)式の右辺の分母) で除算することで、ｉ番目の載荷での応力比Ｒiを供試体４８に作用させる載荷を繰り返した場合に供試体４８が液状化に至る載荷繰り返し回数Ｎiを算出していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記の第１の損失エネルギーから上記の第２の損失エネルギーを減算することを繰り返し、減算結果が０又は減算結果の絶対値が第２の損失エネルギー未満となる迄の減算回数を求め、求めた減算回数を載荷繰り返し回数Ｎiとして用いてもよい。この態様も本発明の権利範囲に含まれる。
【００８５】
また、上記では本発明に係る液状化強度曲線生成プログラム７６が記憶部６６に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、本発明に係る液状化強度曲線生成プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ及びマイクロＳＤカード等の記録媒体の何れかに記録されている形態で提供することも可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１０  液状化試験システム
１２  液状化試験装置
１４  液状化強度曲線生成装置
１８  取得部
２０  第１演算部
２２  第２演算部
２４  第３演算部
２６  出力部
６０  コンピュータ
６２  ＣＰＵ
６６  記憶部
７６  液状化強度曲線生成プログラム
【図１】
2016161463.tif 000008
【図２】
2016161463.tif 000009
【図３】
2016161463.tif 000010
【図４】
2016161463.tif 000011
【図５】
2016161463.tif 000012
【図６】
2016161463.tif 000013
【図７】
2016161463.tif 000014
【図８】
2016161463.tif 000015