空気・土・水3相系連成FEM解析技術

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登録日:2013/11/03 / 更新日:2020/02/05

～斜面崩壊･地盤沈下など各種地盤災害の再現･予測技術～

研究分野分類：5703 地盤工学
産業分類：総合工事業，学術・開発研究機関

キーワード：空気･土・水連成，土の構成式，有限要素解析(FEM)，地盤災害，防災

工学

土木工学

張　鋒（創成シミュレーション工学専攻），森河由紀弘（社会工学専攻）

研究概要　水･空気･土粒子で構成される3相系の土の力学挙動を表現できる精緻な構成モデルに基づき、厳密な水･空気･土粒子3相系の場の理論を用いて、斜面崩壊･地盤沈下など地盤災害の再現と予測をFEM解析で行います。		特徴　本解析技術は、飽和土・不飽和土の力学挙動を一体で考慮する構成式で評価し、釣合いの極限状態だけでなく、各種載荷時の変形プロセスを連続的に表現することができるため、地盤災害の発生メカニズムの解明、災害予測に適しています。また、解析の精度を上げるためには、精密な地盤調査･室内試験が求められます。
背景・従来技術　土の力学挙動を評価する際、その極限状態だけでなく、土の破壊までのプロセス、特に変形挙動を適切に評価することが重要です。しかし、弾塑性理論に基づいた数多くの解析、土の力学特性全般を統一的に表現できるものはなく、実現象に合うようにパラメータを調整して解析することが一般的であり、予測手法としては使えません。		実用化イメージ　土の本質を追究する解析手法であるため、理論を理解するのに少々時間がかかるが、一旦基礎知識を身につければ、実用化はさほど難しくはない。より精度のいい予測技術として普及していけば、実用性がかなり高いです。