2011 Fiscal Year Annual Research Report
多種多様な高精度数値解析手法による落石・土砂崩壊現象予測の適用と限界
| Project/Area Number |
21360222
|
|---|
| Research Institution | Gifu University |
|---|
Principal Investigator |
沢田 和秀 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 准教授 (30273121)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前田 健一 名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (50271648)
小林 義和 日本大学, 理工学部, 講師 (20339253)
森口 周二 岐阜大学, 工学部, 助教 (20447527)
|
|---|
| Keywords | 大変形解析 / SPH法 / MPS法 / DEM / 落石・土砂崩壊 |
|---|
| Research Abstract |
毎年のように繰り返される斜面災害により、尊い人命と貴重な財産が奪われている。この被害を軽減するためには、1)斜面災害から逃げる(ソフト対策)、2)斜面災害を抑止する(ハード対策)を有効に組み合わせなければならない。このためには、急傾斜地崩壊、土石流、落石などを精度よく解析することが重要である。地盤の変形や破壊現象は、精緻な構成モデルと有限要素法によって数多くの興味深い問題が解けるようになってきた。しかしながら、土砂崩壊、土石流、落石などの大きな変形現象は、有限要素解析では追跡できない。
これらの現象を初期状態から、地盤の大移動を伴う現象まで追跡できる手法の開発として、本研究では、落石・土砂崩壊現象といった同じテーマについて、解析手法の適用範囲と限界を明らかにするとともに、提案解析手法を広く工学分野において活用するために、各分担者がhomepageにおいて公開することを目的とする。本研究で扱った数値解析手法は以下の5つである。
1)CIP法、2)SPH法、3)MPS法、4)DEM、5)CFD
上記1)～5)を用いて、落石や土砂崩壊、土石流などの地盤材料の大変形問題について、それぞれの適用範囲を把握することを目的とし、種々の初期値境界値問題に適用させた。
連続体モデルと離散体モデルの両方を用いて,乾燥砂の流動を表現することにより,それぞれの特徴を整理した.特に,底面付近の摩擦の取り扱いについて解析手法の高度化を調査し,各モデルで土砂の流動などを考える際の解析上の留意点等について言及した.また,実際の土砂流動のように,固体と流体が混在する流れを対象とした数値解析手法の高度化を行った.
|
