地盤工学における塑性設計法の再構築に関する研究

岩土工程塑性设计方法重构研究

• 批准号: 15760360
• 负责人: 小林 俊一
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760360/
• 关键词: 直接法; 主双対内点法; 極限解析; シェイクダウン解析; 残留変位; 塑性設計; 繰返し荷重; 地盤工学; 塑性設計法; 剛塑性有限要素法; 非線形最適化

本研究では、地盤工学分野の剛塑性設計法を対象に、そのあり方を力学的・数学的な観点から整理した。現状では、支持力、斜面安定、土圧問題は慣用解析法を用いて塑性安定性を評価し、安全率を満たす構造物を設計するのが基本である。しかし、慣用解析法では、大胆な割り切りや単純化によって解析が容易になった代償として、解の力学的な意味づけ、解の最適性や唯一性については曖昧なままである。本研究で目指した塑性設計法の再構築は、剛塑性解析法の特徴を活かした上で、力学的数理的に整合性のある解析法によって塑性安定性を評価する体系を明示することにあった。そのためには、材料挙動の大胆な剛塑性モデル化のもと、初期応力状態が不要、かつより少ない物性パラメータで塑性崩壊時の荷重係数を評価する解析法の構築が不可欠である。そこで、主双対内点法アルゴリズムに基づく高速かつ安定な解法として混合型剛塑性有限要素法を開発した。剛塑性解析法は、増分型の弾塑性解析法に対して、直接法と呼ばれる。これは、塑性崩壊状態の物理量を直接評価するためである。繰返し荷重を受ける線形弾性完全塑性体では、剛塑性解析法と同様の数理構造をもつシェイクダウン解析法が知られている。本研究では、混合型のシェイクダウン解析法についても、定式化と解析コードを開発し、その特性を調査した。さらに、繰返し荷重時に残留する永久変形量を評価するBounding techniqueについてもその数理構造を調査した。これら直接法による解析体系によっても、理論的には終局限界、シェイクダウン限界、残留変形量の推定を直接法だけで解析することが可能である。今後は、本研究で構築した理論的な枠組のもと、具体的な問題を解くためのツール作りとノウハウの結集が重要である。

The purpose of this study is to study the mathematics of mechanics in the field of engineering and geotechnical engineering, such as the design of plasticity and the mathematics of mechanics. In terms of shape, support, slope stability, soil and water problems, the analytical method is used to analyze the plastic stability test, the safety rate, the design and the basic design of the structure. It is easy to understand the meaning of mechanics, the meaning of mechanics, the uniqueness of nature, the uniqueness of physics, and the uniqueness of mechanics. The purpose of this study is to use the plastic design method, the plastic analytical method, the mathematical integration method of mechanics, the analytical method of plastic stability, and the system of plastic stability. The mechanical properties of the materials, the mechanical properties of The hybrid plastic finite element method (FEM) is suitable for the high-speed stability analysis of the hybrid plastic finite element method. Plastic analysis method, classification method, plastic analysis method and direct method. The physical quantity of the plastic collapse state has a direct impact on the physical quantity. The return load is affected by the shape of the fully plastic body, and the plastic analytical method is the same as the mathematical method. In this study, we use the analytical method of mixed-mode and mixed-mode to analyze the performance of the system, the format of the analysis, and the performance of the system. After reloading and reloading, the residual weight is permanent, and the mathematical model is established by means of the mathematical model of the Bounding technique machine. The direct method is used to analyze the analytical system, the theoretical limit, the limit, the residual form, the presumption, the direct method, the theoretical limit, the theoretical limit, the limit of theoretical limit, the limit of theoretical In the future, in this study, we will discuss the group of students in the theory of theory and the specific problem solving problem. We will make it an important part of the collection of the theory of theory.

项目成果

Mechanics an Mathematics of Rigid-plastic Analysis -- From the point of Design Methods --

刚塑性分析的力学与数学——从设计方法的角度——

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc. of-16th ICSMGE
• 作者: 小林俊一;西川雅規;小林俊一;S.Kobayashi;S.Kobayashi
• 通讯作者: S.Kobayashi

Hybrid type rigid plastic finite element analysis for bearing capacity characteristics of surface uniform loading

表面均匀加载承载力特性的混合型硬塑有限元分析

• 发表时间: 2005
• 期刊: Soils and Foundations 45(2)
• 作者: 小林俊一;西川雅規;小林俊一;S.Kobayashi
• 通讯作者: S.Kobayashi

Theoretical aspects of direct methods - for the application to geotechnical design --

直接方法的理论方面 - 用于岩土工程设计的应用 -

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc.INS-Fortaleza (in printing)
• 作者: 小林俊一;西川雅規;小林俊一;S.Kobayashi;S.Kobayashi;S.Kobayashi;S.Kobayashi;S.Kobayashi
• 通讯作者: S.Kobayashi

混合型シェイクダウン解析法のアルゴリズムに関する研究

混合安定分析方法算法研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: 応用力学論文集、土木学会 7
• 作者: 小林俊一;西川雅規;小林俊一;S.Kobayashi;S.Kobayashi;S.Kobayashi;S.Kobayashi;S.Kobayashi;小林俊一;小林俊一
• 通讯作者: 小林俊一

混合型剛塑性有限要素法による摩擦生材料の支持力解析

摩擦材料支撑力的刚塑性混合有限元分析

• 发表时间: 2004
• 期刊: 応用力学論文集、土木学会 7
• 作者: 小林俊一;西川雅規;小林俊一;S.Kobayashi;S.Kobayashi;S.Kobayashi;S.Kobayashi;S.Kobayashi;小林俊一
• 通讯作者: 小林俊一