数式処理言語を用いた地盤工学問題の解析

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本研究では、地盤構造物の設計に新しい手法を導過することを目的として、数式処理言語のひとつであるMathematica(マセマティカ)を用いて、地盤工学の諸問題を古典的な微分方程式の立場に立ち返って解き、その結果を図化表示する一連のシステムを以下の項目に沿って開発した。1)透水、圧縮と圧密、地盤構造物の安定解析、土圧、支持力、自然斜面、盛土の安定、地盤の変形、地震時の安定解析の諸問題について解析法を整理した。また、設計公式が存在する場合には、地盤定数の取り扱い方などの問題点を抽出整理した。2)新規購入したワ-クステ-ションSー4/2上で、数式処理言語Mathematicaを用いて上記の諸問題を各種の地盤および境界条件のもとで記述し、地盤工学の問題を解析するシステムを構築した。その際、適用する方程式や地盤条件、境界条件及び計算過程を計算機ディスプレイに明示するように工夫した。3)解析結果の効果的な図化法について検討し、同じくMathematicaによって図化ル-チンを作成して解析システムに組み込み、プロトタイプシステムを完成させた。4)いくつかの実際問題に開発システムを適用して細部の問題点を抽出し、システムの改良を図った。