個別要素法による地盤材料のモデル化に基づく地盤挙動予測／実務設計への適用

使用离散元方法基于地面材料建模的地面行为预测/在实际设计中的应用

基本信息

批准号：
12J03347
负责人：
福元豊
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kyoto University
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：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

粒子ベースのシミュレーション手法（DEMとLBM）を地盤・土構造物の破壊問題・動的問題へと適用を進めた．解析対象は地震時のダム堤体リップラップ（張石）変状問題（研究A-1）と石積み擁壁の安定問題（研究A-2 ）とした．また，地盤のミクロな力学機構とマクロな挙動との関係性（研究B）についての研究も行った．研究A-1では，粒子ベースの数値シミュレーション手法をダム堤体のような実物大スケールの土構造物の大変形問題へと適用することの有用性を示した．この内容については，前年度までに当初から計画していた研究目標を達成しており，海外・国内学会での発表も既に終えている．研究A-2では，石積み擁壁の安定性と地震時変形を検討する上でDEMを用いた粒子ベースのモデル化が有効であることを示した．この内容は論文としてまとめ上げ，本年度中に地盤工学分野の国際誌である Soils and Foundationsに掲載された．また，同内容は国際会議においても発表した．研究Bでは，前年度までに，浸透流を伴う粒状体のマイクロメカニクスを調べるためのDEMとLBMを連成させた手法を開発した．本年度はこの手法を地盤材料の浸透破壊や侵食の問題へと適用するとともに，より応用範囲を広げるための安定計算手法の導入に取り組んだ．これらの成果は，複数の国内学会で発表した．来年度には，国内外での発表と併せて，本年度に得られた成果を国際誌と国内誌へ発表する予定である．

我们将基于粒子的模拟方法（DEM 和 LBM）应用于土壤和土壤结构的断裂和动力问题。分析的主题是地震时坝体抛石体的变形（研究A-1）和砌体挡土墙的稳定性问题（研究A-2）。我们还对地面的微观力学机制与宏观行为之间的关系进行了研究（研究B）。研究 A-1 证明了将基于粒子的数值模拟方法应用于大尺寸土体结构（如坝堤）的大规模变形问题的有用性。关于这个内容，我们已经达到了去年原定的研究目标，并且已经完成了在海外和国内会议上的演讲。研究 A-2 表明，使用 DEM 进行基于粒子的建模可以有效地检查地震期间砖石挡土墙的稳定性和变形。该内容于今年被整理成论文发表在岩土工程领域的国际期刊《Soils and Foundations》上。同样的内容也在国际会议上发表过。在研究B中，到前一年，我们开发了一种耦合DEM和LBM的方法来研究具有渗流的颗粒材料的微观力学。今年，我们将该方法应用于地基材料渗流破坏和侵蚀问题，并致力于引入稳定性计算方法，以进一步扩大应用范围。这些成果在国内多个学术会议上发表。明年，除了在国内和国际上展示之外，我们还计划在国际和国内期刊上发表今年获得的成果。