き裂進展に伴う岩盤の強度発現メカニズムを解明するための実験的および数値解析的研究

• 研究課題/領域番号: 18760356
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 地盤工学
• 研究機関: 木更津工業高等専門学校
• 研究代表者: 石井 建樹 木更津工業高等専門学校, 環境都市工学科, 講師 (60400280)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,780千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 180千円); 2008年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2007年度: 600千円 (直接経費: 600千円); 2006年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
• キーワード: 岩盤力学 / 土木材料 / マルチスケール解析法 / 強度特性評価 / 強度評価 / 不連続性岩盤 / マルチスケール解析 / き裂進展 / 破壊解析 / 有限被覆法

研究概要

本研究では,不連続性岩盤における強度発現メカニズムを解明するために,単一不連続面および分布不連続面を有する供試体に対して一軸圧縮破壊試験を行うとともに,その数値シミュレーション法を構築した.その結果として,全体構造が降伏するまでのき裂進展メカニズムを明らかにした.さらに,解明したメカニズムに基づいてマルチスケール解析と,それを応用した岩盤の強度特性評価法を開発し,その結果が高い再現性を有することを実証した.

研究成果

• [雑誌論文] Finite cover method for progressive failure with cohesive zone fracture in heterogeneous solids and structures (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Terada, T. Ishii, T. Kyoya, Y. Kishino
  • 雑誌名: Computational Mechanics 39 ページ: 191-210
  • 査読あり
• [雑誌論文] 微視的亀裂進展を考慮したマルチスケール解析に基づく巨視的強度特性の予測評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石井建樹,京谷孝史
  • 雑誌名: 土木学会論文集C Vol.63, No.2
  • NAID: 130004468197
  • 査読あり
• [雑誌論文] 微視的亀裂進展を考慮したマルチスケール解析に基づく巨視的強度特性の予測評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石井建樹
  • 雑誌名: 土木学会論文集C 63 ページ: 322-333
  • NAID: 130004468197
  • 査読あり
• [雑誌論文] 不連続面の摩擦すべりが亀裂進展挙動へ及ぼす影響に関する一考察 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石井建樹
  • 雑誌名: 応用力学論文集, 土木学会 10 ページ: 343-350
  • NAID: 130004257901
  • 査読あり
• [雑誌論文] 微視的亀裂進展を考慮したマルチスケール解析に基づく岩盤の強度予測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石井建樹
  • 雑誌名: 第36回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集 (CD-Rom)
• [雑誌論文] 微視的亀裂進展を考慮した非均質準脆性材料のマルチスケール解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 石井建樹,京谷孝史,西沢直樹,寺田賢二郎
  • 雑誌名: 土木学会応用力学論文集 Vol.9 ページ: 273-282
  • NAID: 40015305951
  • 査読あり
• [雑誌論文] 微視的亀裂進展を考慮した非均質準脆性材料のマルチスケール解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 石井建樹
  • 雑誌名: 応用力学論文集,土木学会 9巻 ページ: 273-282
  • NAID: 40015305951
• [学会発表] 数値シミュレーションに基づくウイングクラックの普遍的な進展メカニズムに関する基礎検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石井建樹
  • 学会等名: 第38回岩盤力学に関するシンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-01-09
• [学会発表] 多重被覆FCMによるき裂進展・連結のシミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 土井裕一郎
  • 学会等名: 第21回日本機械学会計算力学講演会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2008-11-01
• [学会発表] 既存不連続面にまつわる破壊挙動と強度特性に関する実験的研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石井建樹
  • 学会等名: 第63回土木学会年次学術講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-09-11
• [学会発表] Effects of frictional slip between crack interfaces to crack propagation in quasi-brittle rocks (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Ishii, T. Kyoya, K. Terada
  • 学会等名: 8th World Congress on Computational Mechanics, 2008 (WCCM8) & 5th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008)
  • 発表場所: Venice
  • 年月日: 2008-07-03
• [学会発表] Effects of frictional slip between crack interfaces to crack propagation in quasi-brittle rocks (2008)
  • 著者名/発表者名: Tateki ISHII
  • 学会等名: 8^<th> World Congress on Computational Mecha nics, 2008 (WCCM8)
  • 発表場所: Venice(イタリア)
  • 年月日: 2008-07-03
• [学会発表] ウイングクラックの進展に関わる変形挙動についての検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石井建樹
  • 学会等名: 第13回計算工学講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-05-21
• [学会発表] 不連続面の摩擦すべりが亀裂進展に及ぼす影響について (2008)
  • 著者名/発表者名: 石井建樹
  • 学会等名: 第37回岩盤力学に関するシンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-01-10
• [学会発表] Multiscale analysis of macroscopic strength dominated by propagating micro-cracks (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Ishii, T. Kyoya, K. Terada
  • 学会等名: APCOM'07 in conjunction with EPMESC XI
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2007-12-05
• [学会発表] Multiscale analysis of macroscopic Strength dominated by propagating micro-cracks (2007)
  • 著者名/発表者名: Tateki Ishii
  • 学会等名: APCOM'07 in conjunction with EPMESC XI, 2007
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2007-12-05
• [学会発表] Multiscale analysis for prediction of macroscopic strength dominated by propagating micro-cracks (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Ishii, K. Terada, T. Kyoya
  • 学会等名: the 9th U.S. National Congress on Computational Mechanics
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2007-07-25
• [学会発表] 亀裂進展モデルを用いたマルチスケール解析法の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石井建樹
  • 学会等名: 第12回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-05-24
• [学会発表] 微視的亀裂進展を考慮したマルチスケール解析に基づく岩盤の強度予測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石井建樹,京谷孝史
  • 学会等名: 第36回岩盤力学に関するシンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-01-11
• [学会発表] Micro-Macro coupled analysis method of heterogeneous materials involving micro-crack propagations (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Ishii, T. Kyoya, K. Terada, N. Nishizawa
  • 学会等名: 7th World Congress on Computational Mechanics
  • 発表場所: Los Angeles