無数の亀裂の開閉や滑りを考慮した岩盤の力学挙動解析法

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550460
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 京谷 孝史 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00186347)
• Keywords: 亀裂性岩盤 / 均質化理論 / 亀裂摩擦接触解析

Research Abstract

(1)均質化理論による岩盤物性解析プログラムの開発整備
均質化理論の枠組みのもとで,岩盤の微視構造としての亀裂の摩擦接触解析と巨視的な岩盤の挙動を連成させて、解析理論の定式化を行い、それに基づいて解析コードを開発した。均質化理論に基づくマルチスケール解析では、変分不等式で記述される微視構造における摩擦接触挙動は、あたかも巨視構造の挙動における物質点の構成則のようにして組み込まれる。したがって、開発解析コードは、摩擦接触解析のルーチンを、巨視的なつり合いを解く解析ルーチンの一部として組み込み、繰り返し計算によって微視構造と巨視構造のつり合いを同時に満たす解を探すといった種類のものである。
(2)破壊力学的手法に基づく巨視的強度特性評価法の検討
微視構造における摩擦接触解析の結果から,破壊力学的手法により応力拡大係数を算定し,それをもとに岩盤の巨視的な破壊強度を推定する方法を検討した.有限要素法などを利用する数値破壊力学の知見に基づき、外挿法によって亀裂先端部の応力拡大係数を求める方法を取り入れ、微視構造における破壊の開始を予測することを試みた。既存の実験結果と比較して手法の妥当性を検討した。