変形局所化・進行性破壊に対する理論・解析手法の構築

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10450166
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 堀井 秀之 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10181520)
• 研究分担者: 吉田 秀典 香川大学, 工学部, 助教授 (80265470) ; 松本 高志 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (40301121)
• キーワード: 変形局所化 / 進行性破壊 / 分岐理論 / 軟化現象 / すべり面

研究概要

不連続面発生・進展解析手法の構築:
進行性破壊を考慮した重要構造物基礎岩盤の耐震安定性評価手法の提案:
不連続面を有する有限要素の定式化を行い、通常の有限要素解析プログラムに組み込んだ。破壊条件等が満足された要素において変位の不連続面を加え、不連続面における変位の不連続量は不連続面の構成条件を満足するように決定されるものとした。不連続面を有する有限要素を用いた解析に変形局所化理論を応用することにより、不連続面の発生・進展・変形局所化の解析手法を確立した。開発した解析手法を用いて、コンクリートにおけるひびわれの進展、地盤材料・岩盤における破壊(すべり)面の発生・進展解析を行い、解析手法の有用性を確認した。さらに、人工軟岩に対して行った平面ひずみ圧縮試験の結果から入力データを決定し、進行性破壊試験の解析を行った。実験・計測結果と解析結果の比較を行うことにより、解析手法の妥当性を検証した。さらに、これらの成果を踏まえ、進行性破壊を考慮した重要構造物基礎岩盤の耐震安定性評価手法を提案した。

研究成果

• [文献書誌] H.Horii,K.Takamatsu,J.Inoue,N.Sasaki: "Measurement of desplacement field by "Matching Method" and ebservation of strain localization in soft rock"Proc.of Second International Conference on Imaging Technologies,Davos Switzerland,May 25-30,edited by J.D.Frost and S.McNeil,ASCE. 10-19 (1998)
• [文献書誌] H.Horii,J.Inoue,M.Brocca: "Thermomechanics Based Theory and Analysis of Cracking Localization in Concrete Dam under Earthquake Excitation"Material Instabilities in Solids,R.de Borst and E.van der Giessen eds.,John Wiley & Sons,Chapter 9. 125-136 (1998)
• [文献書誌] H.Horii,P.Kabele,S.Takeuchi,V.C.Li,S.Matsuoka,T.Kanda: "On the prediction method for the structural performance of repaired/retrofitted structures"Fracture Mechanics of Concrete Structures,Proc.FRAMCOS-3,AEDIFICATIO Pub.. 1739-1750 (1998)
• [文献書誌] 吉田秀典,堀井秀之: "地盤材料に対するマイクロメカニクスに基づく連続体モデル"応用力学論文集. Vol.1. 527-536 (1998)
• [文献書誌] Matsumoto,T.& Li,V.C.: "Fatigue Life Analysis of Fiber Reinforced Concrete with a Fracture Mechanics Based Model"Journal of Cement and Concrete Composites. 21(4). 249-261 (1999)
• [文献書誌] H.Horii,H.Yoshida: "A new definition of safety factor and a cavern design method based on MBC analysis"Proc.of 9th Int.Congress on Rock Mechanics,edited by G.Vouille & P.Berest,Paris 1999,Balkema. Vol.1. 425-428 (1999)