2017 Fiscal Year Annual Research Report
Reliable deformation analysis based on verification and validation of numerical method
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16H04409
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
渦岡 良介 京都大学, 防災研究所, 教授 (40333306)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上野 勝利 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (70232767)
森口 周二 東北大学, 災害科学国際研究所, 准教授 (20447527)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 地盤と構造物 / 数値解析 / 変形予測 / 信頼性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
数値解析による地盤の変形予測について、従来の決定論的な予測ではなく、各種モデル化の不確かさの定量化に基づく確率論的な予測を行い、予測結果の信頼性を向上させるを目的とする。数値解析による地盤の変形予測精度は、模型実験や現場計測事例との比較を通じて数多く検討されているが、変形予測の客観的な精度が保証されておらず、予測精度は実験者と計算者に強く依存している。本研究では、近年機械分野で導入が進んでいる数値解析のV&Vの考え方に基づき、模型実験と数値解析の比較において、各種モデル化の不確かさの定量化に基づいて数値解析の妥当性を確認し、信頼性を高めた精度保証付きの変形予測解析の方法論を提案する。
平成29年度には以下を実施した。1) 粘性土地盤上の盛土の変形挙動に対する遠心模型実験および室内試験を実施した。数値解析が実務で適用されることの多い、粘性土地盤上の盛土の変形挙動を対象とした。遠心加速度を徐々に増加させ、基礎地盤内の間隙水圧や盛土の沈下量を計測した。上記の実験条件のもと、実験手順を十分に確立し、同一の実験条件で9回実験を繰返し、応答値のばらつきを整理した。その結果、種々のパラメータのうち盛土の質量が盛土の変形量に与える感度が大きいことを確認した。2) 模型実験材料の力学特性を調べるため圧密非排水三軸試験を複数回実施し、強度定数などの不確実性を検討した。3) 再現性の高い模型実験を行うためには、均質で再現性の高い模型地盤の作成方法が必要である。そこで、空中落下法による地盤作成のためのラインホッパーを製作し、作成条件と地盤の密度とばらつきについて検討した。4) 傾斜液状化地盤の遠心模型実験を複数回実施して、実験条件における不確実性を評価した。5) 落石シミュレーションを通じて、不確実性の評価手法を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまで、砂地盤上の盛土の地震時挙動と粘性土地盤上の盛土の変形挙動を対象として、複数回の遠心模型実験を実施し、実験条件の不確実性を検討した。遠心模型実験については当初の計画通りに進行している。一方、室内土質試験については昨年度一部実施したが、さらにデータを蓄積するため平成30年度も引き続き実施する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度に引き続き室内土質試験をさらに実施する。また、遠心模型実験の数値解析も実施し、数値解析で用いる材料パラメータの不確実性評価を検討する。数値解析においては、MMSなどに基づくVerificationも実施する。以上、遠心模型実験、室内土質試験および数値解析において、不確実性の評価手法を検討し、最終的に不確実性を考慮したValidation手法を提案する。
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Research Products
(8 results)
