Study on the mechanism of fault formation using by the finite strain soil/ water coupling analysis

有限应变土水耦合分析断层形成机理研究

• 批准号: 19760327
• 负责人: TACHIBANA Shinya
• 金额: $ 2.26万
• 依托单位: Saitama University (2008)Kobe University (2007)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19760327/
• 关键词: 地球変動予測; テクトニクス; 固体地球物理; 応用力学; 地盤力学; 数値解析; 弾塑性構成モデル; 有限要素解析; ダイレタンシー; 破砕; 有限変形理論; 土; 水連成解析; 固体地球物理学

地球表層部において,土や岩などから構成される地盤に地殻変動のような大規模かつ長期にわたる力学的負荷が作用した場合,地盤中の間隙流体の移動と地盤の変形挙動との連成複合現象が生起する.こうした地質学的スケールの現象の中で形成される地質構造の形成メカニズムの解明は,どのようなプロセスを経て現在ある地質構造に至ったのかを知るのみならず,われわれが生活する地球表層部が,将来,どのように変遷していくのかを予知する上でも,重要な役割を担う課題である.本研究は,地質構造,その中でも主に断層にスポットを当て,その形成過程を地盤が経験する破壊現象と捉え,初期値・境界値問題として扱い,数値解析を通してその形成メカニズムを定量的,かつ具体的に評価することを目的としている.ここで研究対象とする断層の場合,断層帯あるいは破砕帯と呼ばれる局所変形が卓越した領域での材料の特性変化の考慮が重要となる.本研究ではまず,限界状態理論に基づきAversa et al.(1998)が実験的に示した破砕性堆積岩のダイレイタンシー特性のモデル化を行っている.すなわち,破砕履歴に伴う降伏曲面の形状変化を考慮し,大野ら(2006)による地盤材料の弾塑性構成モデルを拡張した.これにより,種々の拘束圧下での破砕性堆積岩のダイレイタンシー挙動,あるいは破砕履歴による降伏特性を,より忠実に再現できるようになった.次いで,Hashiguchi and Tsutsumi(2001)による接線応力速度効果を構成関係に導入し,非排水条件および,平均有効応力一定・平面応力条件下でのせん断帯生成条件について,解析的検討をおこなった.また,上記の構成モデルを有限要素プログラムに組み込み,非排水条件および,平面応力条件下での横ずれ断層のシミュレーションを実施した.

In the earth's surface layer, the earth and rock are composed of large-scale crustal movements and long-term mechanical loads. Under the action of mechanical loads, the movement of interstitial fluids in the earth and the deformation of the earth occur. The formation of geological structures in the course of geological phenomena, the interpretation of geological structures, the present and future of geological structures, the evolution of life on the earth's surface, the future, the evolution of geological structures, the prediction of life on the earth's surface, and the important tasks facing the world. This study aims at quantitative analysis of geological structure, initial value, boundary value and formation process of main faults, and concrete evaluation of geological structure. It is important to consider the characteristics of materials in the study of faults. This study is based on the boundary-state theory of Aversa et al. (1998) The development of a new type of sedimentary rock. When considering the shape changes of the yielding surface associated with the breaking process, the plastic composition of the ground material described in Ohno (2006) is expanded. This is the first time that a rock deposit has been formed. Second,Hashiguchi and Tsutsumi(2001) discuss the relationship between the velocity effect of the contact force and the non-drainage condition, the average effective force and the condition of the generation of the fault zone under the condition of the plane force. In addition, the structure of the above mentioned finite element model can be realized under the condition of non-drainage and plane stress.

项目成果

ダイレイタンシー特性の表現の異なる弾塑性構成モデルに対するせん断帯生成解析

具有不同剪胀特性表达式的弹塑性本构模型的剪切带生成分析

• 发表时间: 2007
• 作者: 金澤伸一・Pipatpongsa;T・竹山智英・橘伸也・飯塚敦;佐伯拓也,橘伸也,飯塚敦;佐伯拓也・橘伸也・飯塚敦;橘 伸也
• 通讯作者: 橘 伸也

陰解応力積分法を導入した地盤構成式の検討

隐式应力积分法研究土本构方程

• 发表时间: 2008
• 作者: Tachibana;S.;Saeki;T.;Iizuka;A. and Kuwano;J.;金澤伸一,Thirapong Pipatpongsa,竹山智英,橘伸也,飯塚敦
• 通讯作者: 金澤伸一,Thirapong Pipatpongsa,竹山智英,橘伸也,飯塚敦

破砕によるダイレイタンシー特性変化を考慮した岩石材料の弾塑性構成モデル

考虑断裂引起的剪胀特性变化的岩石材料弹塑性本构模型

• 发表时间: 2008
• 作者: 金澤伸一・Pipatpongsa;T・竹山智英・橘伸也・飯塚敦;佐伯拓也,橘伸也,飯塚敦
• 通讯作者: 佐伯拓也,橘伸也,飯塚敦

Numerical Investigation on the Failure Criterion for Normally Consolidated Clays

正常固结粘土破坏准则的数值研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics Vol. 31
• 作者: Tachibana;S.;Iizuka;A.;Kawai;K.;Kobayashi;I.;Pipatpongsa;T. and Ohta;H.
• 通讯作者: H.

The critical state theory applied to porous rock considering the destructuration effects,

将临界状态理论应用于多孔岩石，考虑破坏结构效应，

• 发表时间: 2009
• 作者: Tachibana;S.;Saeki;T.;Iizuka;A. and Kuwano;J.
• 通讯作者: J.