破壊のメカニズムを取り入れた逆解析に関する基礎的研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05750453
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 山口 栄輝 東京大学, 工学部, 助教授 (90200609)
• Keywords: 逆解析 / 有限要素法 / 破壊のメカニズム / 非弾性領域 / 破壊基準 / 降伏基準 / 等価介在物法 / アイゲンひずみ

Research Abstract

地下構造物の表面変位の計測結果から岩盤内のすべりや塑性変形により生じる非弾性領域(緩み域)を求める手法として,アイゲンひずみを用いた等価介在物法を適用した逆解析法を開発した.これは,アイゲンひずみを有する均一な弾性材料としてモデル化した非弾性挙動する岩盤の解析結果と計測結果との差が最小になるようなアイゲンひずみ分布を有限要素法と最適化手法の組み合わせにより計算し,非弾性領域を算定するものである.またその結果から,地中変位分布や応力状態の算定も可能となる.ところで,非弾性挙動は破壊基準や降伏基準が満たされた場合にのみ生じる.このため,アイゲンひずみ分布を求める際には,その発生基準,すなわち破壊のメカニズムを考慮に入れる必要があるが,本手法ではこの条件を制約条件として取り込んでおり,本研究の大きな特色の一つとなっている.なお,この制約条件には未知の材料パラメータを含むことも許しており,十分な一般性を有した逆解析法となっている.解析対象としては,連続体の理論で容易に取り扱える弾塑性挙動する岩盤のみならず,破壊するジョイントを有する岩盤をも取り上げ,いずれの場合においても実用上十分な精度の計算結果が得られることを示した.

Research Products

• [Publications] 鎌田一郎,山口栄輝,堀井秀之: "変形・破壊のメカニズムを取り入れた逆解析" 土木学会第48回年次学術講演会既要集. 14-15 (1994)
• [Publications] 堀宗朗,山口栄輝,細川直行: "亀裂性岩盤の有効浸透係数の理論限界値について" 第7回計算力学シンポジウム報文集. 237-242 (1993)
• [Publications] 山口栄輝,堀井秀之,鎌田一郎: "変形・破壊のメカニズムを取り入れた逆解析" 第9回岩の力学国内シンポジウム論文集. 61-66 (1994)
• [Publications] 堀宗朗,山口栄輝,細川直行: "岩盤の有効浸透係数の限界値の推定や確率論的推定に関する基礎的研究" 第9回岩の力学国内シンポジウム論文集. 133-138 (1994)
• [Publications] 山口栄輝,堀宗朗,細川直行: "岩盤浸透流問題の逆解析の新しい定式化とベイズ推定の適用" 土木学会構造工学論文集. 40. (1994)