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地盤の液状化・流動過程の大変形解析法の開発

地面液化/流动过程大变形分析方法开发

基本信息

批准号：
04F04356
负责人：
澤田純男 (2005-2006)
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 JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は地盤の液状化・流動過程を的確に表現できる飽和土の弾塑性構成式を用いて液状化・流動過程における地盤と基礎構造物の大変形挙動を解析できる数値解析法を開発することである.本年度は、昨年度に開発した液状化の可能性のある地盤内における構築物の地震時挙動をメッシュフリー法で解析できるようなElement Free Galerkin-FEM Coupled法の適用性について検討し、数値解析プログラムを用いて、液状化・流動過程における地盤内のケーソン基礎の動的大規模な解析を行い,解析手法の有用性を示した。これは、EFGMと有限要素法を合成した解法である.液状化地盤の大変形解析はEFGMで行うのが簡便であるが、地盤内に埋設される構造物をモデル化するのはFEMによるのが簡単なために合成解法を開発した。1.開発した数値解析プログラムを用いて、条件の比較的簡単な地盤と構築物模型の解析を行い、FEMの解析結果との比較を通じて解析手法の精度を検証した。2.液状化・流動過程における地盤内に構築されているケーソン基礎を想定し,地盤の液状化に伴う流動破壊やケーソン基礎の沈下を想定した大変形解析を行った,これは地盤と提体の全てが水で完全に飽和されていると仮定した場合であり,ケーソン直下と岸側の地盤が完全に液状化するため,ケーソンが海側に押し出されて,地盤とケーソンに大きな変形が生じている様子がElement Free Galerkin-FEM Coupled法で旨く表現されている.大変形解析理論の一つであるUpdated Lagrangian法を用いたElement Free Galerkin-FEM Coupled法によるケーソンの鉛直と水平変位を美称変形理論による結果と比較した結果、大変形理論を導入すると,鉛直変位が6%程度小さくなると鉛直変位が11%程度大きくなることが判明した.

The purpose of this study is to develop numerical analysis methods for the determination of liquefaction and flow processes of soils and the application of constitutive equations for plasticity of saturated soils. This year and last year, the possibility of liquidization of structures in the field during earthquake was explored. The applicability of the Element Free Galerkin-FEM Coupled method was discussed. The numerical analysis of liquidization and flow process was carried out. The usefulness of the analytical method was demonstrated. EFGM is a finite element method. A simplified and synthetic method for the analysis of large structures embedded in a liquid-state structure is developed. 1. Analysis of the structure model, comparison of the FEM analysis results, and verification of the accuracy of the analysis method 2. Liquidization and flow process in the construction of the soil, the foundation of the soil, the liquefaction of the soil, the flow of the soil, the foundation of the soil, the settlement of the soil, the analysis of the large shape, the complete saturation of the soil, the complete saturation of the soil, the settlement of the soil, the complete liquefaction of the soil, the settlement of the soil, the settlement of the soil. The Element Free Galerkin-FEM Coupled Method is designed to represent the behavior of the element. The theory of large shape analysis is introduced into the theory of large shape analysis, and the vertical position is 6% smaller than the vertical position and 11% larger than the vertical position.