地盤・水・構造物系における相互作用を取入れた破壊機構の解明と数値解析法の開発

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17380140
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 田中 忠次 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 教授 (70167500)
• 研究分担者: 島田 正志 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助教授 (10272436) ; 毛利 栄征 農村工学研究所, 造構部, 室長 (90373224) ; 酒井 俊典 三重大学, 生物資源学部, 教授 (90215591)
• キーワード: 耐震 / 土砂災害 / 防災 / 水工水理学 / シミュレーション工学

研究概要

(1)砂、粘土における時間依存性を、これまでに開発してきて来たひずみ軟化、せん断帯を考慮した弾塑性構成モデルに組み入れ、静的・動的有限要素解析コードを開発した。フィルダムの動的応答解析に適用し、時間依存性について、一定粘性、Isotach, TESRAモデルを用いて解析を行い、振動実験から得られているデータを用いて検証を進めた。
(2)繰返し載荷に伴う永久変形を表現できる移動硬化型の弾塑性構成モデルを開発した。本構成モデルは従来型の等方硬化構成モデルの降伏面(境界面)内部にも降伏関数を用いる新しい弾塑性モデルである。繰返し載荷に伴うに伴う間隙水圧の上昇などの挙動を平面ひずみ、三軸圧縮試験の解析を行って確認し、さらに複雑な実際問題で重要な地震時における埋設管の浮上問題に関わる液状化解析を行った。
(3)大口径管の詳細解析を行う場合、管路の埋設前の掘削、管路の設置、埋め戻し施工過程の影響を評価することが必要であり、有限要素解析で一貫してこれらの施工過程をシミュレートする解析手法の開発を昨年に引き続き進めた。さらに、筑波の農村工学研究所で実施している実規模埋設管の実験結果と比較検討を開始した。
(4)愛媛県下の結晶片岩地帯の地すべり地で、掘削工事の際にすべり破壊が生じ始めた地区での、調査を行いすべり状況の詳細な現地測定を実施し、地すべり解析と比較した。

研究成果

• [雑誌論文] Time Dependent Cyclic Constitutive Model and its Application to Some Geotechnical Problems (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Tanaka
  • 雑誌名: International Conference ICCES07,Miami ページ: 6
• [雑誌論文] Numerical Methods for Plasticity and Viscoplasticy of Geomaterials (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Tanaka
  • 雑誌名: Geomechnics□ : Testing, Modeling, and Simulation, Geotechnical Special Publication,ASCE No.156 ページ: 313-327
• [雑誌論文] Cyclic Plasticity of Geomaterials and its Applicatio to Boundary Value Problems (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Tanaka
  • 雑誌名: International Symposium on Plasticity and its Current Applications, Halifax ページ: 3
• [雑誌論文] Liquefaction Analysis of Buried Pipe Using Elasto-Plastic and Viscoplastic Constitutive Model. (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Tanaka
  • 雑誌名: Int.Conf.on New Developments in Geoenvironmental and Geotechnical Engineering,Korea ページ: 311-320
• [雑誌論文] Elasto-Plastic Finite Element Method and Experiments about Collapse Analysis by Excavation with Flexible Retaining Wall. (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Okajima, T.Tanaka
  • 雑誌名: Int.Conf.on New Developments in Geoenvironmental and Geotechnical Engineering,Korea ページ: 372-383