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直下型地震時の岩盤斜面の安定性評価に関する研究

直震作用下岩质边坡稳定性评价研究

基本信息

批准号：
03201222
负责人：
足立紀尚
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03201222/
关键词：
直下型地震斜面崩壊岩盤斜面安定性モデル実験 DDA DEM

项目摘要

直下型地震時の斜面崩壊はその発生機構を含めて未解明の点が多い。近年、原子力発電所の後背地等、重要構造物近傍に長大かつ急斜面の人工岩盤斜面が建設され、その地震時安定性の検討が重要課題となっている。直下型地震による斜面崩壊は従来の振動論的検討のみでは説明できない。すなわち、衝撃エネルギ-が地下深部から伝播した時、斜面表層岩盤がどのように挙動するかを解明する必要がある。そこで、金属球の集合体からなる斜面モデルの基盤の一端にエネルギ-を与えたとき、斜面中腹の金属球の運動が大きく増幅されることを実験的に示した。さらに、崩壊現象を表現可能な解折手法として、以下の不連続変形法(DDA)を開発し、その岩盤斜面への適用性について考察した。DDAは、弾性体で構成される多角形ブロックの運動、変形を動的、静的に解析することができる。また、DDAでは各ブロックは自由に運動できるが、ブロック間に貫入が生じた場合、ペナルティ-バネがブロック間に挿入され、ブロック間の貫入量が一定の誤差範囲以内に収まるように工夫されている。形式的には、FEMの利点とDEMの利点を兼ねそなえた解析手法であり、不連続面を有する岩盤斜面の安定性を評価するに有効な手法である。衝撃的荷重が作用したときの斜面の挙動や落石による被害などの評価へのDDAの適用性を検討するために、ブロックの動的挙動に関する基礎的な解析を行なった。解析は、物理現象が明らかな球の衝突現象をシミュレ-トすることから始め、解析に必要な入力定数の設定に関する考察を行なった。球や岩塊の衝突現象は非線形な変形を伴う現象であるので、DDAにおける接触機構で衝突時間までを含めて物理現象を完全に説明するのには困難があった。しかし、適切なペナルティ-バネ剛性や単位時間を設定すれば、速度変化や運動量などはかなりの精度で表現することができ、衝突を伴うような動的現象の変形や応力状態の解析に、第一次近似としてDDAを適用できるものと結論付けられた。

The mechanism of slope collapse in direct earthquake contains many unsolved points. In recent years, it has become an important issue to study the stability of artificial rock slabs near important structures such as the back of the Atomic Energy Institute and the construction of steep slopes. The analysis of vibration theory for vertical earthquake with inclined plane collapse is described in detail. When the impact occurs, it is necessary to understand the deep underground rock surface. The movement of the metal ball in the center of the inclined plane increases greatly. In this paper, the possibility of collapse phenomenon is analyzed, the following discontinuous deformation method (DDA) is developed, and the applicability of rock slope is investigated. DDA is composed of polygonal shapes, moving shapes and static shapes. For example, when the penetration between the layers occurs, the penetration between the layers occurs within a certain error range. Form, FEM, DEM and analysis methods are used to evaluate the stability of rock slope. The impact load is applied to the slope, the rock falls, the damage is evaluated, the applicability of the DDA is discussed, and the impact load is analyzed. The analysis of physical phenomena and conflicts between the two spheres has been carried out since the beginning of the analysis and the establishment of the necessary input force. The collision phenomenon of spherical rock mass is non-linear, and the contact mechanism is difficult to explain completely. For example, if you want to change the speed of the machine, you can change the speed of the machine.