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模擬メタンハイドレート含有地盤の局所的圧縮変形の把握とそのシミュレーション

模拟甲烷水合物地面局部压缩变形的理解与模拟

基本信息

批准号：
16760393
负责人：
木元小百合
金额：
$ 2.3万
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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

化学変化,熱,および変形を連成させた分解変形シミュレータを開発し,ハイドレート分解時の地盤変形挙動について考察した.ハイドレート開発時には,地盤中で水およびガスが発生し,急激な温度変化を伴うため,地盤変形を生じることが懸念される.特に土粒子間に存在するハイドレートが分解によって消失することに伴う土骨格の構造変化が重要である.本研究では,ハイドレート含有地盤を,土粒子・水・ガス・ハイドレートより構成される多相地盤として捉え,各相の連続体の質量保存則,運動量保存則,エネルギー保存則等の支配方程式を用いることにより,多相連成有限要素法を定式化し,ハイドレート分解時の地盤変形解析法の開発および分解シミュレーションを行った.不飽和地盤を取り扱うため,土の構成則に用いる応力変数の扱いが重要となるが,本研究では全応力から液相・気相の平均圧力を引いた,平均化骨格応力を導入した.また水分特性における構成式として,van Genughten式を用いた.ハイドレート分解に伴う,固相から液相・気相への相変化に関しては,各相の質量保存則に取り入れ,また分解に伴う吸熱量をエネルギー保存則中で考慮する.分解速度はKim and Bishnoiらによって提案されている実験式を用い,現在の圧力・温度と平衡状態での圧力・温度によって決定すると仮定した.解析では一次元要素を用いて,地盤中のハイドレートを加熱あるいは減圧によって分解させた際の変形,分解挙動のシミュレーションを行った.分解時には間隙圧力の変化,土構造骨格変化に伴って相当量の圧縮変形が生じる.特に減圧法による分解時には,分解による応力変化に加えて,減圧そのものの影響により,大きい沈下が生じた.

Chemical chemical, chemical, chemical and chemical analysis. The weather is in the middle of the night, the water in the ground is in the middle of the weather, the temperature changes in the air, and the temperature changes in the ground. There is an important chemical composition between the special soil particles, such as the decomposition and disappearance of soil particles, and the formation of soil bone lattice. In this study, the dominant equations, such as ground particles, water particles, soil particles, multi-phase, volume, volume In the process of decomposition, the method of shape analysis is used to analyze the data. In this study, the total force, the liquid phase, the average force, the total force, the total force, the liquid phase, the total force, the total force, the liquid phase, the average force, the average force, the total force, the total force, the liquid phase, the average force, the total force, the total force, the liquid phase, the average force, the weight, the strength, the temperature, the temperature and the temperature. The moisture characteristics are in good condition, and the van Genughten formula is used in this paper. The solid phase, the liquid phase, the phase, the solid phase, the liquid phase, the liquid phase, the solid phase, the liquid phase, the Decomposition rate: Kim and Bishnoi temperature, temperature. Analyze the primary meta-elements in the system. In the ground, you can analyze the data in the system, and analyze the data in the system. When it is decomposed, the gap force is changed, and the soil is made into a lattice with a considerable amount of steel in the shape of steel. The special method is used to analyze the effect of the pressure on the decomposition, the effect of the pressure on the temperature, the effect on the temperature, the effect on the temperature and the temperature.