| 研究概要 |
断層の動的な破壊現象を解析する手法として,有限要素法(FEM),差分法(FDM),境界積分方程式法(BEIM)など様々なものが現在利用されている.本研究では,拡張有限要素法(X-FEM)に着目し,断層の動的破壊解析に適用してその精度を検討したところ,従来の手法と同等以上の精度が見られた.拡張有限要素法は,断層のように変位が不連続な境界面を要素配置とは独立に任意の場所に導入することができる手法であり,かつ全体的な枠組みは有限要素法としての特徴を引き継いだものである.本年度は,拡張有限要素法に弾塑性モデルを導入して,断層が動的にどのように破壊するかを解析することのできるコードを開発した.本手法の妥当性は,BIEMによる結果と直接比較することで検証を行った.また,開発したコードを用いて断層極近傍の塑性化を考慮した解析を行ったところ,既往の研究と調和的な解析結果が得られ,手法の妥当性が確認された.なお以下のような特徴が認められる.1)断層極近傍の塑性化に伴い断層を破壊が伝播する速度が低下する,2)断層面の引張応力場にある側の領域で塑性ひずみが累積される.来年度以降は,本解析手法を用いて地表に断層が達する地震(地表地震断層)と地表に断層が達しない地震(潜在地震断層)とで力学的なメカニズムの違いを明らかにし,断層極近傍の塑性化が及ぼす影響について,また生成される地震動の特徴の違いについて整理して考察する.
|
