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フラクタル次元を適用した亀裂性岩盤の個別要素解析

应用分形维数的裂隙岩体单元分析

基本信息

批准号：
05650469
负责人：
藤村尚
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Tottori University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

岩盤には節理を始めとして、いろいろな成因形態を有する不連続面が存在する。従って、岩盤の強度・変形特性は岩石ブロックの物性とそれを取り囲む割れ目特性とによって支配される。ここでは、割れ目を定量的に表示するためにフラクタル次元解析を導入するとともに割れ目で区切られた岩石ブロックの挙動の解析に個別要素法の適用を図っている。亀裂性岩盤の節理の大きさと分布をビデオならびにカメラなどで現地観測して、2次元ならびに3次元分割手法を新たに開発した。また岩石供試体の割れ目の粗さ形状はレーザー変位計による計測を実施し、パーソナルコンピューターの画像処理システムを構築して、データベース化した。これらの基礎データに基づいて、割れ目の粗さ形状をフラクタル次元やパワースペクトル解析により、複雑な粗さ形状の定量化に明るい見通しを得た。上記の割れ目を有する岩石の室内一面せん断試験や圧縮試験を実施して、強度、応力-ひずみ、ダイレイタンシー、接触圧、接触面積などの割れ目物性と粗さが大いに関係することを明示したが、フラクタルと割れ目物性の関係についてはさらなる検討が必要である。一方、従来の岩質特性にのみ注目した連続体的取扱いに代わって、不連続性を考慮した解析が注目され始め、解析における不連続性の定量的表現が重要になってきた。個別要素法は割れ目で区切られた岩石ブロックをそれぞれ要素として解析できるので、割れ目データを直接要素分割に活かし得る特徴をもっている。ここでは個別要素法の拡張、割れ目物性と解析に用いる力学定数の検討、動的問題への適用などを検討した結果、個別要素法のたしからしさは実証されたものの、実地盤への適用には問題が残った。加えて、各要素の自由な大変形を許しながら要素間の連続性を保持できる新たな解析手法として流動要素法を提案し、この解析法の亀裂性岩盤への適用を図る基礎を築いた。

The rock mass has a joint origin, a joint origin and a joint morphology. The strength and shape of the rock plate are controlled by the physical properties of the rock plate. The application of the method of individual elements in the analysis of rock masses A new method of in-situ measurement, two-dimensional and three-dimensional segmentation for the distribution of large joints in fractured rock plates has been developed. The rough shape of the cut of the rock sample is measured and the shape of the cut is measured. This is the basis for the analysis of the rough shape of the object and the quantification of the rough shape of the object. Note that the indoor surface of the rock has the following characteristics: pressure test, compression test, strength test, contact pressure test, contact area test, physical property test, and large relationship test. The quantitative expression of the non-continuity of the rock mass is important for the analysis of the rock mass characteristics. Individual Element Method: Cut the eyes, divide the rocks, cut the eyes, divide the elements, and divide the features directly. The application of the individual element method to the analysis of mechanical properties and dynamic problems To increase the freedom of each element, to maintain the continuity between the elements, to establish a new analytical method, to propose a new analytical method, to establish a foundation for the application of the analytical method to the fractured rock plate.