剛塑性有限要素法を用いた大変形解析手法の開発と複合斜面問題への適用

刚塑性有限元法大变形分析方法的发展及其在复杂边坡问题中的应用

• 批准号: 12J10711
• 负责人: 保科 隆
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J10711/
• 关键词: 剛塑性構成式; 動的有限変形; 地震外力; 浸透力; 残留変形; h法; 拘束圧依存性; ひずみ軟化

本研究では, 土構造物や斜面などの残留変形量を予測する手法として用いられる弾塑性変形解析やNewmark法に代わる数値解析手法として, 剛塑性構成式を用いた動的有限変形解析手法を開発し, 降雨や地震などの誘因条件や地質に関する素因条件などの単独・複合的な斜面問題に対しても合理的に変形量が評価できることを明らかにする.当該年度では, 以下の内容に関する研究を実施した.1. 地震外力の評価前年度で導入した地震外力を要因とした斜面崩壊を評価できることを明らかにするために, 最大振幅を変更した規則波を斜面モデルに与えた数値シミュレーション, 弱層を有する多層地盤斜面の崩壊実験の再現シミュレーションを実施し, 当解析手法が地震による斜面崩壊を合理的に評価できることを示した.2. 剛塑性動的有限変形解析と飽和・不飽和浸透流解析のハイブリッド解析豪雨などによる河川水位上昇に伴い, 大きな水位差による浸透力が河川堤防に作用し破堤に至るケースが報告されている. 近年では, 豪雨が頻発に発生する傾向にあり, このような崩壊は今後増加することが推測されることから, 河川水位上昇時において破堤に至る時刻ならびに崩壊形態を予測する解析手法が求められる. そこで本研究では, 飽和・不飽和浸透流解析を開発し, 剛塑性動的有限変形解析とのハイブリット解析技術を開発した. 加えて, 浸透破壊模型実験を実施し, その再現シミュレーションを行うことで, 当解析手法が浸透破壊を合理的に評価できることを示した.本研究で得られた成果は, 土木学会, 地盤工学会の研究発表会にて報告する予定である.

This study で は, soil structure cant や な ど の residual amount - shaped を be す る gimmick と し て in い ら れ る 弾 plastic - form analytical や Newmark method に generation わ る the numerical analytical technique と し て, rigid-plastic constitute type を with い た dynamic limited - form analytical technique を open 発 し, Rainfall や earthquake な ど の inducement conditions や geological に masato す る element for conditions な ど の 単 alone, composite な cant problem に し seaborne て も reasonable に が - shaped quantity evaluation 価 で き る こ と を Ming ら か に す る. When the annual で は, the following content の に masato す る research を be applied し た. 1. The earthquake force の review before 価 annual で import し た earthquake force を by と し た slope collapse 壊 を review 価 で き る こ と を Ming ら か に す る た め に, maximum amplitude を - more し た regular wave を cant モ デ ル に and え た the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン, Weak layer を す る multilayer site cant の collapse 壊 be 験 の reappearance シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を be し, when parsing technique が earthquake に よ る slope collapse 壊 を reasonable に review 価 で き る こ と を shown し た. 2. Rigid-plastic dynamic limited - shape と saturated unsaturated, saturated flow parse の ハ イ ブ リ ッ ド parsing downpours な ど に よ る rivers rise に companion い, big き な waterhead に よ る が river levee に penetration force し break に to る ケ ー ス が report さ れ て い る. Recent で は, heavy rain が frequency 発 に 発 raw す る tendency に あ り, こ の よ う な collapse 壊 は future rights and す る こ と が speculation さ れ る こ と か ら, river water level rises に お い て break に to る moment な ら び に collapse を 壊 form be す る parsing technique が o め ら れ る. そ こ で this study で は, The analysis of saturated and unsaturated permeable flow is を developed by を, the finite deformation analysis of rigid and plastic dynamics is と <s:1> ハ ブリット, the analysis technology of ブリット is を developed by た. Add え て, penetration broken 壊 model be 験 を be し, そ の reappearance シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line う こ と で, when parsing technique が penetration broken 壊 を reasonable に review 価 で き る こ と を shown し た. This study で obtained られた results, which were confirmed in the にて report of the research presentation meeting of the Civil Engineering Society and the Construction Engineering Society by する.

项目成果

すべり面の剛塑性構成式を用いた分割法による斜面残留変形解析

利用滑面刚塑性本构方程进行劈分法边坡残余变形分析

• 发表时间: 2012
• 作者: Takashi Hoshina;Koichi Isobe;水田浩平・津山美穂・部谷学・塚本雅裕・柴柳敏哉・中野人志;保科 隆
• 通讯作者: 保科 隆

剛塑性動的変形解析を用いた地震による土構造物の残留変形量の評価

利用刚塑性动力变形分析评估地震引起的土体结构残余变形

• 发表时间: 2013
• 作者: 保科 隆(発表者);大塚 悟;磯部 公一
• 通讯作者: 磯部 公一

剛塑性有限要素法を用いた拘束圧による地盤の非線形強度を考慮した極限支持力解析

考虑围压引起的地基非线性强度的极限承载力分析采用刚塑性有限元法

• 发表时间: 2012
• 作者: Takashi Hoshina;Koichi Isobe;水田浩平・津山美穂・部谷学・塚本雅裕・柴柳敏哉・中野人志;保科 隆;津山美穂;保科 隆;水田浩平;保科 隆
• 通讯作者: 保科 隆

地盤の拘束圧非線形強度特性を考慮した極限支持力の剛塑性有限要素解析

考虑地基围压非线性强度特性的极限承载力刚塑性有限元分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 宮本幸大;津山美穂;部谷学;柴柳敏哉;塚本雅裕;中野人志;保科 隆
• 通讯作者: 保科 隆

せん断強度の拘束圧非線形性を考慮した極限支持力解析

考虑抗剪强度非线性围压的极限承载力分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 保科 隆(発表者);大塚 悟;磯部 公一
• 通讯作者: 磯部 公一