逆解析による地盤調査の総合システムの開発

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06044096
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 市川 康明 名古屋大学, 工学部, 助教授 (30126833)
• 研究分担者: 清木 隆文 名古屋大学, 工学部, 助手 (10262875) ; CIVIDINI Ann ミラノ工科大学, 工学部, 助教授 ; GIODA Gianca ミラノ工科大学, 工学部, 教授 ; SWOBODA Gunt インスブルック大学, 工学部, 教授
• キーワード: 逆解析 / 双対境界制御法 / カルマンフィルター / 地盤工学

研究概要

平成6年度の研究経過として、確立場を導入しない逆解析手法の理論的検討とシステムの開発を進めた。開発の過程は順調であり、また、効果的な数値解析手法を発見することもできた。その研究実績の概要を以下に示す。
1.弾性問題・粘弾性問題に適用された双対境界制御法の理論を、岩盤中に存在する節理等の分布不連続面群を対象とした損傷力学問題、地盤の弾塑性問題、応力・浸透・熱連成問題に拡張した理論を開発した。その結果、特に弾塑性題に対して、降伏領域の決定が困難であることが明らかになった。従って、初期降伏曲面は、種々条件下における室内実験や原位置試験の結果を総合して決定されなければならない。
2.弾性問題・粘弾性問題に対するプログラミングをInnsbruck大学のワークステーション上で開発し、入出力機能を整備している。ワークステーションはこの逆解析プログラムのような巨大なシステムの実行に十分な能力を有していないので、双対境界制御法の理論を見直して、より効率的な計算手法を開発した。この手法によると、計算機のリソース、殊にメモリーを節約し、計算速度も向上する。今後、Kalman Filter等の確率的手法を援用し、双対境界制御法のプログラミングを行う。
3.提案して解析モデルによる逆解析の再現性を評価するために、室内モデル実験を行う準備をし、予備実験を実施している。
4.Swoboda、Gioda、Cividini教授の来日を契機として、日本国内の研究者13名を招き、地盤工学における逆解析の現状を総括し、未来を展望するためのワークショップを平成6年12月16日に名古屋大学において開催した。その際に、本研究の現状と平成8年度までの研究展望が話し合われた。

研究成果

• [文献書誌] Ichikawa,Y.and Ohkami,T.: "A Generalized Inverse Analysis Identifying Viscoelastic Material Partameter" Proc.6th Int.Conf.Mechanical Behaviour of Materials. 705-710 (1991)
• [文献書誌] Ichikawa,Y. and Ohkami,T.: "A Parameter Identification Procedure as a Dual Boundary Control Problem for Linear Elastic Materials" Soils and Found.32. 35-44 (1992)
• [文献書誌] Ichikawa,Y.and Ohkami,T.: "Dual Boundary Control Procedures for Identifying Material Parameters" Proc.Int.Symp.Assesment and Prev.of Failure Phen.in Rock Mech.895-901 (1992)
• [文献書誌] Wagner,H.,Swoboda,G.and Ning,Li20GB04:Back Analysis of the Washington Subway's Fort Totten Station: Proc.Int.Symp.Adv.Geological Eng.421-427 (1990)
• [文献書誌] Gioda,G.: "A Finite Element Analysis of the Artificially Freezing of Sand" Sem.Impact on Comp.Mech.Eng.(1993)
• [文献書誌] Cividini,A.,Gioda,G. and Cariani,A.: "A Finite Element Analysis of the Time Dependent Behaviour of Underground Openings" Proc.7the Int.Conf.Numer.Meth.in Geomech.(1991)
• [文献書誌] 市川康明: "地盤力学における有限要素法入門" 日科技連, 177 (1990)
• [文献書誌] Ichikawa,Y.: "Proc.Int.Workshop Inverse Analysis in Geomechanics '94" 182 (1994)