逆解析による地盤調査の総合システムの開発

1995 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) ; ANNAMARIA C ミラノ工科大学, 工学部, 助教授 ; GIANCARLO G ミラノ工科大学, 工学部, 教授 ; GUNTER Swob 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7年度では、確率場を導入した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、前年度開発した効率的な数値解析手法を発展させることができた。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・熱連成問題に拡張することを試みた。さらに、Kalman filter および最小二乗法による確立的手法を境界射影制御法の理論に導入した理論を開発した。その結果、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こと、後続降伏曲面は双対境界制御法の理論によって決定されることが明らかになった。
2.弾性問題・粘弾性問題に対するプログラムを前年度に引き続き、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。現状では2次元の逆解析システムは、ほぼ完成している。現在そのプログラムを様々な例題に適応し、その汎用性を確かめるとともに、3次元問題に拡張することを試みている。ワークステーションは、現状の巨大なシステムを実行するために十分な能力を有していない。そこで、双対境界制御法の理論を見直して、一層効率的な手法を開発しなければならない。
3.対象とする地盤材料の初期降伏面を決定するパラメーターを実験から得る必要があることから、室内実験を行うことが不可欠であるが、その予備実験を現在行っているところである。また、逆解析システムの妥当性、汎用性を確認するための実験として、室内モデル実験の準備をしているが、その実験供試体を構成する材料の性状を詳しく調べ、その構造を解明するために、基礎実験を実施した。

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.: "A Parameter Identification Procedure As a Dual Boundary Control Concept for Wave Propagation Problem" Proc. IUTAM Symp. Inverse Problem. 895-901 (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.(1992)
• [文献書誌] Wagner, H., Swoboda, G. and Ning, Li: "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] 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)