【土木学会舗装工学論文集 第8集 2003年12月】

舗装工学論文集 Vol. 8, p.207-213, 2003.12

動的荷重を受ける粘弾性多層構造の有限要素解析

董 勤喜1・姫野賢治2・八谷好高3・坪川将丈4・松井邦人5

1 正会員 Ph. D 中央大学理工学部土木工学科(〒112-8551 東京都文京区春日1-13-27)
2 フェロー会員 工博 中央大学理工学部土木工学科(〒112-8551 東京都文京区春日1-13-27)
3 正会員 工博 国土交通省国土技術政策総合研究所空港研究部空港施設研究室
(〒239-0826 横須賀市長瀬3-1-1)
4 正会員 工修 国土交通省国土技術政策総合研究所空港研究部空港施設研究室
(〒239-0826 横須賀市長瀬3-1-1)
5 フェロー会員 Ph. D 東京電機大学理工学部建設環境工学科
(〒350-0394 埼玉県比企郡鳩山町石坂)

本論文は,動的粘弾性問題における時間領域で3 次元有限要素解析を効率的に行う方法を提案している.このような問題は,時間領域において直接解析することが困難であり,また,Fourier 変換を用いて周波数領域において定式化すると計算時間が膨大なものになる.計算効率を飛躍的に向上させるため,区分線形関数を用いた応力応答増分とひずみ応答増分の式を誘導している.アスファルト混合物の粘弾性的特性を4 要素のBurger モデルで表現し,3 次元動的粘弾性有限要素方程式を定式化して数値シミュレーションを実施した.これによりモデルの構成要素が舗装構造の力学挙動に及ぼす影響を明らかにした.

Key Words: viscoelastic dynamic analysis, Burger’s model, time domain, increment, FEM, FWD


FINITE ELEMENT ANALYSIS OF VISCO-ELASTIC MULTI-LAYEREDSTRUCTURE UNDER DYNAMIC LOAD

Qinxi DONG, Kenji HIMENO, Yoshitaka HACHIYA, Yukitomo TSUBOKAWA and Kunihito MATSUI

This paper proposed an efficient method to conduct 3D-FEM in time domain on dynamic visco-elastic issues. Equations for both stress and strain increments were derived. By introducing Burger model to simulate the visco-elastic properties of asphalt mixture, a series of numerical simulations were carried out. Through the simulation, influences of model components on the behavior of pavement structures are explained.