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2013 年度 実績報告書

統計数理手法を用いた汎用的逆解析システムの開発:性能設計/維持管理への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23656297
研究機関京都大学

研究代表者

村上 章  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (80157742)

研究分担者 西村 伸一  岡山大学, その他の研究科, 教授 (30198501)
藤澤 和謙  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (30510218)
西山 竜朗  愛媛大学, 農学部, 准教授 (30294440)
キーワード粒子フィルタ / 水~土連成問題 / EMアルゴリズム / 弾塑性有限要素法 / 逆解析
研究概要

子年度は,PFとEMアルゴリズムとを組み合わせた手法によって,欠測があるもとで誤差共分散Rtを最尤推定する手法を提案し,その手法の適用性/有効性を,室内要素試験解析,実地盤挙動解析により検討した.その結果,以下のような結論を得た.
1)要素試験結果より,EMアルゴリズムを適用することで,決定方法が確立されていなかたRtを最尤推定することができた.特に,Rtが収束するまで反復計算を行った分散値を用いることで適切な地盤パラメータを同定できることが分かった;2)要素試験結果より,反復計算によって推定された分散値を用いることで粒子が退化することが分かった.粒子の退化によって解析値が観測値を包含できない事態を避けるために,反復回数には注意を払う必要がある.本論文では有効サンプル数を導入することで,適切な反復回数を判断することを提案した;3)上記の手順を,真空圧密により改良された調整池基礎地盤に適用し,その解析結果から複数の観測点を対象とする場合においても,観測点間のノイズレベルの違いを考慮して,適切なRtを推定できることが分かった.また,推定されたRtを用いることで,安定した同定結果が得ることが可能となり,実地盤挙動を精度良く表現することができた;
4)実地盤挙動解析結果より,実地盤問題における施工初期段階においても少ない観測データで適切なRtを推定できることが分かった.また,推定されたRtを用いて最終的に同定された地盤パラメータを使用した結果,同定期間のみならず,予測期間においても解析値は観測値に近くなっており,高い精度で沈下挙動を予測できることを証明した.

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (24件)

  • [雑誌論文] The role of rolling friction in granular packing2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukumoto, H. Sakaguchi and A. Murakami
    • 雑誌名

      Granular Matter

      巻: Vol.15 ページ: 175-182

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Data assimilation using the particle filter for identifying the elasto-plastic material properties of geomaterials2013

    • 著者名/発表者名
      A. Murakami, T. Shuku, S. Nishimura, K. Fujisawa and K. Nakamura
    • 雑誌名

      Int. J. Numer. Anal. Methods Geomechanics

      巻: Vol.37 ページ: 1642-1669

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relation between seepage force and velocity of sand particles during sand boiling2013

    • 著者名/発表者名
      K. Fujisawa, A. Murakami, S. Nishimura and T. Shuku
    • 雑誌名

      Geotechnical Engineering Journal of the SEAGS & AGSSEA

      巻: Vol.43, No.2 ページ: 8-16

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1-G model test with digital image analysis for seismic behavior of earth dam2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyanaga, A. Kobayashi and A. Murakami
    • 雑誌名

      Geotechnical Engineering Journal of the SEAGS & AGSSEA

      巻: Vol.44, No.2 ページ: 27-34

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new sampling algorithm in particle filter for geotechnical analysis2013

    • 著者名/発表者名
      T. Shuku, S. Nishimura, K. Fujisawa and A. Murakami
    • 雑誌名

      Geotechnical Engineering Journal of the SEAGS & AGSSEA

      巻: Vol.44, No.3 ページ: 32-39

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Darcy-Brinkman 式を用いた非圧縮性流れとDarcy流の同時解析手法2013

    • 著者名/発表者名
      藤澤和謙,有本慎一,村上 章
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: 第287号 ページ: 35-44

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小規模工事を対象にした残留沈下対策の意思決定2013

    • 著者名/発表者名
      若林 孝,珠玖隆行,村上 章,田口清隆
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: 第288号 ページ: 1-13

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 模型実験結果に基づく長期沈下予測法の検証2013

    • 著者名/発表者名
      西村伸一,珠玖隆行,山田典弘,柴田俊文
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 第69巻,第2号 ページ: I_29-I_38

    • 査読あり
  • [学会発表] 3D simulation of overtopping erosion on embankments by shallow-water approximation

    • 著者名/発表者名
      K. Fujisawa and A. Murakami
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    • 発表場所
      Palais des Congres(France)
  • [学会発表] Data assimilation strategies for parameter identification of elasto-plastic geomaterials and its application to geotechnical practice

    • 著者名/発表者名
      T. Shuku, S. Nishimura, A. Murakami and K. Fujisawa
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    • 発表場所
      Palais des Congres(France)
  • [学会発表] Analysis for seismic behavior of earth dam embankments using elasto-plastic models

    • 著者名/発表者名
      S. Tsurui, A. Murakami and A. Kobayashi
    • 学会等名
      EIT-JSCE Joint International Symposium on International Human Resource Development for Disaster-Resilient Countries 2013
    • 発表場所
      Imperial Queen's Park Hotel(Thailand)
  • [学会発表] Flood simulation considering probability of heavy rains and uncertainty of soil properties of earth-fill dams

    • 著者名/発表者名
      S. Nishimura, T. Shuku, H. Nagao and K. Fujisawa
    • 学会等名
      4th Int. Symp. Geotechnical Safety and Risk
    • 発表場所
      Hong Kong University(China)
  • [学会発表] Diagnosis of earth-fills and reliability-based design

    • 著者名/発表者名
      S. Nishimura, T. Shuku and M. Suzuki
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    • 発表場所
      Palais des Congres(France)
  • [学会発表] Prediction of multi-dimensional consolidation behavior based on the observed values

    • 著者名/発表者名
      S. Nishimura, T. Shuku and K. Fujisawa
    • 学会等名
      The 5th China - Japan Geotechnical Symposium
    • 発表場所
      Emeishan Hot Spring Hotel(China)
  • [学会発表] Flood simulation considering probability of heavy rains and uncertainty of soil properties of earth-fill dams

    • 著者名/発表者名
      H. Nagao, S. Nishimura, K. Fujisawa and T. Shuku
    • 学会等名
      The 5th China - Japan Geotechnical Symposium
    • 発表場所
      Emeishan Hot Spring Hotel(China)
  • [学会発表] Numerical simulation of embankment failure due to overflow using particle method

    • 著者名/発表者名
      S. Hirayama, T. Shuku, S. Nishimura, K. Fujisawa and T. Shibata
    • 学会等名
      5th KGS-JGS Geotechnical Engineering Workshop
    • 発表場所
      韓国科学技術会館(Korea)
  • [学会発表] 有限体積法によるDarcy流とNavier-Stokes式の同時解析

    • 著者名/発表者名
      藤澤和謙,村上 章,西村伸一,珠玖隆行
    • 学会等名
      第18回計算工学講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京)
  • [学会発表] 斜面構造物の洪水時における下流域のリスク評価

    • 著者名/発表者名
      西村伸一,珠玖隆行,長尾遥奈,藤澤和謙
    • 学会等名
      第48回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山)
  • [学会発表] CWENO スキームを用いた流動化する土質材料の数値シミュレーション

    • 著者名/発表者名
      辻村康佑,藤澤和謙,村上 章
    • 学会等名
      第48回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山)
  • [学会発表] 非圧縮性流体の数値解法による流体(層流)と浸透流の連成解析

    • 著者名/発表者名
      藤澤和謙,村上 章,有本慎一,川並俊輔
    • 学会等名
      第48回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山)
  • [学会発表] フェーズフィールド法を用いた地盤侵食による界面追跡法の開発

    • 著者名/発表者名
      坂井孝太郎,藤澤 和謙,村上 章
    • 学会等名
      第48回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山)
  • [学会発表] 粒子フィルタによる弾塑性地盤挙動の予測

    • 著者名/発表者名
      増谷 優,新村隼人,村上 章,大野進太郎,藤澤和謙
    • 学会等名
      第48回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山)
  • [学会発表] 粒子法によるニューマチックケーソンの施工過程解析

    • 著者名/発表者名
      珠玖隆行,西村伸一,川崎 元,尾形恒夫,藤澤和謙
    • 学会等名
      第48回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山)
  • [学会発表] 画像解析を用いたアースダム堤体の地震時挙動

    • 著者名/発表者名
      宮永泰光,小林 晃,村上 章
    • 学会等名
      第48回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山)
  • [学会発表] フェーズフィールド法を用いた浸透による地盤侵食解析法の開発

    • 著者名/発表者名
      坂井孝太郎,藤澤和謙,村上 章
    • 学会等名
      平成25年度農業農村工学会全国大会
    • 発表場所
      東京農業大学(東京)
  • [学会発表] 有限要素法を用いた地震時におけるアースダム堤体挙動の解析

    • 著者名/発表者名
      靍井翔平,小林 晃,村上 章
    • 学会等名
      平成25年度農業農村工学会全国大会
    • 発表場所
      東京農業大学(東京)
  • [学会発表] ため池地震損傷確率と改修効果

    • 著者名/発表者名
      木村彩香,西村伸一,珠玖隆行,長尾遥奈
    • 学会等名
      平成25年度農業農村工学会全国大会
    • 発表場所
      東京農業大学(東京)
  • [学会発表] 弾性波探査によるため池堤体の改修効果の評価

    • 著者名/発表者名
      児谷吉紘,西村伸一,珠玖隆行
    • 学会等名
      平成25年度農業農村工学会全国大会
    • 発表場所
      東京農業大学(東京)
  • [学会発表] CVMによる環境問題に対する意識調査

    • 著者名/発表者名
      下門靖尚,珠玖隆行,西村伸一
    • 学会等名
      第68回農業農村工学会中国四国支部講演会
    • 発表場所
      香川県社会福祉総合センター(香川)
  • [学会発表] サウンディングと物理探査によるため池堤体の内部診断

    • 著者名/発表者名
      児谷吉紘,西村伸一,珠玖隆行
    • 学会等名
      第68回農業農村工学会中国四国支部講演会
    • 発表場所
      香川県社会福祉総合センター(香川)
  • [学会発表] 3成分コーン貫入試験によるため池堤体の物性評価

    • 著者名/発表者名
      上田航平,西村伸一,珠玖隆行,村上 章,藤澤和謙,二木重博,西村 輝
    • 学会等名
      第68回農業農村工学会中国四国支部講演会
    • 発表場所
      香川県社会福祉総合センター(香川)
  • [学会発表] ため池の破堤による下流への被害の連鎖

    • 著者名/発表者名
      水間啓慈,西村伸一,珠玖隆行
    • 学会等名
      第68回農業農村工学会中国四国支部講演会
    • 発表場所
      香川県社会福祉総合センター(香川)

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公開日: 2015-05-28  

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