高度な岩盤開発設計のための3次元境界要素法解析コードの開発と実際問題への適用

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06452359
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 水田 義明 山口大学, 工学部, 教授 (20107733)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田 毅 山口大学, 地域共同研究開発センター, 助教授 (10232307) ; 佐野 修 山口大学, 工学部, 助教授 (20127765) ; 栗山 憲 山口大学, 工学部, 教授 (10116717)
• Keywords: 境界要素法 / 変位くい違い法 / 仮想応力法 / 組み合わせ解析 / 有限要素法 / 亀裂内流れ / 連成解析 / 開口変位分布 / 差分法 / 3次元効果

Research Abstract

高度な岩盤開発設計に資するための3次元解析(岩体の非定常熱伝導・熱弾性、亀裂内のの流体の流れおよび岩体から流体への熱伝達を組み合わせた非定常解析)システムの開発をめざして、今年度は各要素プログラムを確立した。すなわち、境界要素法による3次元非定常熱伝導解析コード、亀裂を変位くい違い要素として、空洞壁面を仮想応力要素としてモデル化する境界要素法による3次元弾性解析コード及び有限要素法による準3次元非定常および定常流れ解析コードを確立した。またこれらの要素プログラムのうち、仮想応力法と変位くい違い法とを組み合わせた3次元弾性解析と準3次元非定常流れ解析との連成解析コードにより、実際に行った原位置水圧破枠実験および注水実験(ボーリング孔内からのアブレシブウォータージェットによって坑道壁面に平行なスロットを切削し、水圧破砕によってスロット延長上に人工亀裂を作成した後に注水実験を数回行った)のシミュレーションを行った。さらに、3次元変位くい違い法による弾性解析と準3次元定常流れ解析との連成解析による数値実験から円板上人工亀裂内の開口変位分布を予測した。また2次元変位くい違い法による弾性解析と差分法による準2次元流れ解析との連成解析による数値実験から短冊状人工亀裂内の開口変位分布を予測した。ねこれらの予測結果を比較して、高温岩体発電における人工亀裂内の流れの3次元効果を明らかにした。最終年度には上記の連成解析と3次元熱伝導・熱弾性解析との連成解析により、高温岩体発電における熱抽出過程のシミュレーションを行うことをめざす。

Research Products

• [Publications] 石田 毅 ほか: "AEゾンデによる水圧破砕亀裂方向推定のための理論的・実験的検討" 土木学会論文集. III-33. (1995)
• [Publications] 水田 義明: "演習 岩盤開発設計" アイピーシー, 550 (1996)