地盤の破壊と変形の局所化に関する実験的・解析的研究

地面破坏与变形局部化实验与分析研究

• 批准号: 05750452
• 负责人: 宋 河原
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 1994
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750452/
• 关键词: 有限要素法; 変形の局所化; 不連続面; 破壊力学; 画像解析

代表的な数値解析法としては、有限要素法が挙げられるが、通常の有限要素法は連続体の非線形解析を行うのに適しているものの、不連続面を取り扱うには難がある。そこで、本研究では、不連続な形状関数を導入して、不連続面および塑性挙動を有する地盤構造の解析を行う手法の開発に取り組んだ。地盤崩壊荷重に対しては、不連続面の及ぼす影響が大きいと考えられるため、ここでは破壊力学の適用が特に重要なポイントである。形状関数の不連続性ですべり面を表現する点が本解析法の最も肝要な点であり、それがまた本研究の大きな特色の一つとなっている。並行して人工軟岩を用いたモデル実験を行った。この実験では、変形挙動を写真撮影により記録して画像解析を行い、軟岩の崩壊過程を詳しく観察した。

典型的数值分析方法是有限元方法，尽管通常的有限元方法适用于连续体的非线性分析，但很难处理不连续的表面。因此，在这项研究中，我们致力于开发一种通过引入不连续形状函数来分析具有塑性行为的不连续表面和地面结构的方法。由于认为不连续性对地面塌陷负荷的影响很大，因此裂缝力学的应用是这里特别重要的一点。该分析方法的最重要方面是，由于形状功能的不连续性，它表达了滑动表面，这也是本研究的主要特征之一。同时，进行了使用人造软岩的模型实验。在此实验中，通过拍照和图像分析记录了变形行为，并详细观察了软岩石崩溃的过程。