液状化解析のための新たな三次元FEM解析法の開発とその応用

液化分析三维有限元分析新方法的开发及其应用

• 批准号: 10F00069
• 负责人: 齋藤 邦夫
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Chuo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00069/
• 关键词: 液状化; 数値解析; SDモデル; 地盤改良; 地震被害調査; 東日本大震災; ニュージーランド地震; パラメータの設定法

本年度の計画は,開発した三次元FEM解析ツールを実現場に適用し,液状化の対策に適切な地盤改良の形状と範囲,および地震時の地盤変形における改良地盤の挙動とそれが及ぼす影響を検討することである。計画では,検討対象に護岸構造物および貯油タンクをあげていた。しかし,平成23年の東北地方太平洋沖地震で発生した千葉県浦安市の大規模な液状化被害を鑑みて,検討対象をこのような住宅地に変更した。研究の主な内容は,住宅地に適した,1.液状化被害の簡易予測,および,2.格子状地盤改良の平面配列,である。液状化被害の簡易予測については,住宅地の被災程度を直接的に表現するのは地表面の沈下量を,浦安市の被災地で広範囲にわたって調査・測定を行った。従来より,実務においては液状化の規模や被害の予測にP_L値が良く用いられていた。この指標は特定の技術者でしかその意味を理解することができない。そこで,一般の住民にもわかりやすい地表面沈下量をその指標として導入すべく,簡易で精度の良い地表面沈下量の算定方法を試行し,その精度を検証した。その結果,精度の高い予測手法とするためには,液状化層の間に介在する非液状化層の扱い,細粒分の影響,ならびに計算対象の深度設定などにまだ課題があることが判明した。水平に拡がる埋立地のような住宅地を対象とした液状化対策では,深層混合処理工法の地盤改良による場合は一般格子状の平面配列が採用される。しかし,住宅地に適した廉価な対策になるような,格子数や格子の幾何形状および数改良壁の厚さや離間などは十分に研究されていなかった。そこで,新たに開発した三次元FEM解析ツールを用いて,格子状の改良壁および格子内外の地盤の挙動と対策効果のメカニズムを明らかにしながら,最適な格子状改良の諸元を設定する設計式の構築を試みた。液状化被害を受けた地域では再液状化の懸念があるものの,現在,対策工法の選定を検討している段階である。速やかな対策の着手が可能とするためには,このような設計式の策定は必要不可欠なものと考えている。

This year's plan is to develop a three-dimensional FEM analysis that is applicable to the field, to liquidize the appropriate site shape and size, and to improve the site shape and shape during earthquakes. It is planned to discuss the revetment structure and oil storage structure. The Tohoku earthquake occurred in 1923, and a large-scale liquefaction disaster occurred in Urayasu City, Chiba. The main contents of the study are: 1. Simple prediction of liquefaction damage, 2. Plane arrangement of lattice site improvement. Simple prediction of liquid damage, direct expression of damage degree of residential land, investigation and measurement of surface subsidence of damaged land in Urayasu City In the future, the scale of liquefaction and the prediction of damage will be improved. This indicator is specific to the engineer's understanding of the meaning of this indicator. This paper introduces the index of surface subsidence for ordinary people, and tries out a simple and accurate method for calculating surface subsidence, and proves its accuracy. As a result, the accuracy of the prediction method is high, and the influence of the liquidized layer on the non-liquidized layer and the fine particle is determined. The horizontal and horizontal buried sites are used for residential site mapping, and the liquidization strategy is used for site improvement of deep mixing treatment method. In addition, the number of lattice, the geometric shape of lattice and the number of improved wall thickness are studied in detail. In this paper, a new three-dimensional FEM analysis method is proposed. The design formula of the lattice modified wall and the dynamic response of the lattice inside and outside is proposed. Liquidation is affected by the region, and the suspense of re-liquidization is now discussed in the middle of the stage. The speed of the strategy is possible, and the design of the strategy is necessary.

项目成果

(Invited presentation) : Seismological aspects and ground motion characteristics of the Darfield (Canterbury) Earthquake

（特邀报告）：达菲尔德（坎特伯雷）地震的地震学方面和地面运动特征

• 发表时间: 2011
• 作者: BRADLEY;Brendon A
• 通讯作者: Brendon A

Validation of seismic response analyses using seismometer array recordings

使用地震仪阵列记录验证地震响应分析

• 发表时间: 2011
• 作者: BRADLEY;Brendon A
• 通讯作者: Brendon A

Geotechnical reconnaissance of the 2010 Darfield (New Zealand) earthquake

• 发表时间: 2010
• 作者: M. Cubrinovski;R. Green;J. Allen;S. Ashford;E. Bowman;B. Bradley;B. Cox;T. Hutchinson;E. Kavazanjian;Rolando P Orense;M. Pender;M. Quigley;L. Wotherspoon

3-D Seismic Response of Liquefaction-Susceptible Improved-Soil

易液化改良土的 3-D 地震响应

• 发表时间: 2011
• 作者: BRADLEY;Brendon A
• 通讯作者: Brendon A