| 研究概要 |
地盤の弾塑性有限要素解析において,メッシュ分割は個人の経験に依存する工学的判断によって行われてきている。しかし,精度に良い結果を得るためには最適なメッシュ分割をすることが重要である。これまで線形弾性問題については,計算結果に基づいて誤差を評価し,メッシュ分割を更新していく適用的有限要素解析が研究されてきている。
地盤の解析においては,破壊時にせん断帯の発生を伴うため,これをどのように取扱っているくかが重要な課題となっており、多くの研究者の注目を集めている。従来は有限要素メッシュを固定した解析モデルで,せん断帯の効果を取入れる手法が検討されてきたが,誤差を少なくしていくためには適応的メッシュ分割法と結合することによって,極めて効果的な解析法になり得るものと考えられる。ところでこの問題は非線形であり,履歴が影響するため線形問題で研究されてきた適応的メッシュ分割の手法がそのまま適用できない。本研究においては履歴の影響を考慮するため,アイソパラメトリック要素を用いて,逆変換の手法を適用しメッシュの移動に伴うガウス点での応力,塑性パラメ-タなどの変数の内挿を行うことによって一つの解決法を見出した。フ-チング基礎の支持力問題,極壁問題の室内模型実験と比較し,有望な結果を得ることができた。なお,地盤の破壊はひずみ軟化と関係しており,この場合連続体の仮定ではメッシュは無限小幅の領域に集中して行くことが数値実験的にも有限幅のせん断となるためには非局所場の特性を与える必要があることが示された。
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