岩石破壊力学の構築とその体系化のための総合的研究

1987 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62300001
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 阿部 博之 東北大学, 工学部, 教授 (00005266)
• 研究分担者: 高橋 秀明 東北大学, 工学部, 教授 (10005267) ; 桜井 春輔 神戸大学, 工学部, 教授 (40031067) ; 山下 秀 秋田大学, 鉱山学部, 教授 (90001213) ; 平沢 朋郎 東北大学, 理学部, 教授 (80011568) ; 佐武 正雄 東北大学, 工学部, 教授 (50005188)
• キーワード: 岩石破壊力学 / 人工岩石 / ISRM法 / RILEM法 / 破壊靭性 / 境界要素法

研究概要

岩石破壊力学は新しい学問である. 近年, 高温岩体からの熱エネルギー採取, 石油, 天然ガス, 廃棄物の地下備蓄, 超電導エネルギーの地下貯蔵など引張応力の場をもつ岩体内の空間の利用が計画されるようになり, その基礎である岩石の破壊力学的研究が急増してきた. 岩石は脆性材料であるにも拘らず非線形の破壊挙動を示すなど, 岩石特有の性質があり, 機械・鋼構造を対象にした従来の破壊力学とは異なった体系を構築しなければならない.
岩石ないし人工岩石への破壊力学の適用について, 機械工学, 資源工学, 土木工学, 建築学, 地震学の各分野から, 考え方, 問題点ならびに発展の可能性の解説と討論が行われた. このような異種学問分野の第一線の研究者が同じ工俵で, 新しい学問の構築について議論できたことは画期的である.
とくに, 岩石の破壊靭性試験法(ISRM法)と人工岩石(コンクリート)の破壊靭性試験法(RILEM法)の概要と問題点を中心に, マイクロクラックの取扱いと材料試験法のあり方について討論が進められ, これらの成果をふまえながら共同実験の実施計画が立案されている.
具体的には, ウエスタリ花崗岩大型ブロックおよびコンクリートブロックを用意し, 標準試験片によるラウンドロビン試験を実施し, 上記ISRM法とRILEM法の相互比較を行うべく準備が進められている. また, ISRM法に関連して, 三次元シェブロンノッチ応力拡大係数の計算プログラムの開発を行った. シェブロンベンドおよびショートロッドの二種類の試験片について境界要素法を応用したプログラムを完成し, 従来のISRM法の問題点と改良方法を呈示した.
以上は2年継続の初年度の研究実績である. 次年度は共同実験を行い, 数値シミュレーションと合わせて岩石破壊靭性試験の標準化, さらに岩石破壊力学の具体像をまとめる.

研究成果

• [文献書誌] 村田裕之,高橋秀明: 日本機械学会論文集(A). 53ー489. 894-898 (1987)
• [文献書誌] 桜井春輔: 土木学会論文集. 382/IIIー7. 55-61 (1987)
• [文献書誌] 阿部博之: SEM/RILEM International Conference on Fracture of Concrete and Rock,Houston. 572-579 (1987)
• [文献書誌] 堀井秀之,高橋秀明: SEM/RILEM International Conference on Fracture of Concrete and Rock,Houston. 299-307 (1987)
• [文献書誌] 橋田俊之: SEM/RILEM International Conference on Fracture of Concrete and Rock,Houston. 389- (1987)
• [文献書誌] 野村希晶,和泉正哲: コンクリート工学年次論文報告集. 9. 97-102 (1987)
• [文献書誌] 佐野修,水田義明: 第7回岩の力学国内シンポジウム講演論文集. 49-54 (1987)
• [文献書誌] 小田匡寛: 第7回岩の力学国内シンポジウム講演論文集. 109-114 (1987)
• [文献書誌] 菅原勝彦: 第7回岩の力学国内シンポジウム講演論文集. 181-186 (1987)
• [文献書誌] 佐久間彰三,水田義明: 第7回岩の力学国内シンポジウム講演論文集. 187-192 (1987)
• [文献書誌] 石島 洋二: 第7回岩の力学国内シンポジウム講演論文集. 199-204 (1987)
• [文献書誌] 山下秀: 第7回岩の力学国内シンポジウム講演論文集. 205-210 (1987)
• [文献書誌] 橋田俊之,高橋秀明: Trans.9th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology. A. 187-192 (1987)
• [文献書誌] 林一夫,阿部博之: 第6回AE総合コンファレンス論文集. 141-146 (1987)
• [文献書誌] 桜井春輔: Proc.of 6th Congress of ISRM,Balkema. 503-506 (1987)
• [文献書誌] 桜井春輔: Proc.Numerical Methods in Geomechanics,Vysoke Tatry CSSR. 2. 153-159 (1987)
• [文献書誌] 松木浩二,高橋秀明: 第7回岩の力学国内シンポジウム講演論文集. 7-12 (1987)
• [文献書誌] 何昌栄,西松裕一: 第7回岩の力学国内シンポジウム講演論文集. 13-18 (1987)
• [文献書誌] 桜井春輔: 第7回岩の力学国内シンポジウム講演論文集. 307-312 (1987)
• [文献書誌] 山畠二郎,山下秀: 第7回岩の力学国内シンポジウム講演論文集. 391-396 (1987)
• [文献書誌] 桜井春輔: 第7回岩の力学国内シンポジウム講演論文集. 403-406 (1987)
• [文献書誌] 西村毅,阿部博之: 第7回岩の力学国内シンポジウム講演論文集. 437-442 (1987)
• [文献書誌] 加藤尚之,平沢朋郎: 地震学会講演予講集. 2. 29- (1987)
• [文献書誌] 谷口哲也,佐武正雄: 土木学会東北支部技術研究発表会. 420-421 (1988)
• [文献書誌] 伊藤禎郎,佐武正雄: 土木学会東北支部技術研究発表会. 422-423 (1988)
• [文献書誌] 林一夫,阿部博之: 日本機械学会東北支部第23期総会講演会講演概要集. 881ー1. 2- (1988)
• [文献書誌] 深沢孝幸,高橋秀明: 日本機械学会東北支部第23期総会講演会講演概要集. 881ー1. 4- (1988)
• [文献書誌] 桜井春輔: Int.Symp.Underground Engineering,New Delhi. (1988)
• [文献書誌] 桜井春輔: 29th US Symp.on Rock Mechanics,Minnesota. (1988)
• [文献書誌] 桜井春輔: 6th Int.Conference on Numerical Methods in Geomechanics,Innsbruck. (1988)