一般社団法人 geoasia (ジオアジア) 研究所

Full formulation に基づく水~土骨格連成解析手法の開発

GEOASIA は,慣性力を考慮した飽和土の水~土骨格連成解析の定式化手法として u–p formulation を採用している.この手法は,方程式中の未知数を削減するために,間隙水の浸透が十分静的であることを仮定する「近似解法」に相当するため,間隙水が動的にも浸透しうる高透水性土の連成問題への適用は困難であった.
そこで,近似を導入しない Full formulation(u–w–p formulation) に基づく解析手法を新たに開発し,

① u–p formulation により求解不能な高透水性土の諸問題が求解可能になることを確認するとともに(GEOASIA の適用範囲の拡大),
② 間隙水の慣性が考慮されたことではじめて求解可能となる間隙水の動的応答にまつわる諸現象の解明を試みてきた.

動画は高透水性供試体(透水係数:k = 10cm/s)の急速載荷問題を Full formulation(u–w–p formulation) で解いた例であり,土骨格の変形の進行に伴って複雑な渦を生じつつ変化する間隙水の動的輸送現象が解かれている.

この問題は,もちろん u–pformulation によっては求解不能であって,将来的にはグラベルドレーンの動的応答解析をはじめとする礫質土の諸問題や,間隙水の慣性が無視できない洗掘等の諸問題への適用が期待される.

解析結果のご紹介



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