研究課題
回転硬化型弾塑性構成則CM modelに基づく土・水連成有限変形静的・動的FEM解析による数値実験を実施し，地震などの動的外力とプレート沈み込み運動に伴う海底岩盤のせん断および圧縮変形の時系列的な再現した。この数値実験により，室内要素試験のみでは解釈しきれないデコルマの初期形成メカニズムの解明を試みた。得られた結果は下記のとおりである：プレート境界断層をプロトデコルマのような弾塑性材料とみなし，動的荷重を200年に一度与えるサイクルを5回繰返した場合，プレート境界断層で体積ひずみが5%も発生するにも関わらず，その内部の構造と異方性に顕著な変化は見られなかった。プレート沈み込み運動で発生するせん断および圧縮変形を静的荷重として海底岩盤に与えると，大陸プレートと接触するプレート境界断層の最上部で局所的にせん断帯が形成された。一方，せん断帯以外の領域の材料は弾性除荷挙動を示し，せん断変形による影響をほとんど受けないため，構造と異方性の喪失・発展も小さく，体積ひずみは1%程度しか生じないことが分かった。地震などによる動的外力とプレート沈み込み運動で生じる静的せん断力を同時に与える場合においても，プレート境界断層は上述した力学挙動と同様な傾向を示した。これらの結果より，プレート沈み込み運動で発生するせん断および圧縮変形は，ランダム組織かつ高密度状態であるデコルマの初期形成要因から排除できると判断した。本数値実験で得られた結果は，主に巨視的力学特性を反映するものではあるが，微視的構造特性に結びつくものも多く含まれている。実験を通じて直接検証できないが，要素レベルの載荷試験と微視的構造解析，AMSやSEMなどを通じて間接的にその一部の検証も可能である。
すべて 2015
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JGS special publication
巻: 1 ページ: 11-16
http://doi.org/10.3208/jgssp.JPN-09
巻: Vol.2, No.12 ページ: 498-503
