地盤の安定性を調べるために必要な,作用に対する地盤構造物の応答計算をするためのツールとして土/水連成有限要素解析を取り上げ,支配方程式の導出,有限差分法と有限要素法を用いた時空間離散化,土の弾塑性構成則,地盤の圧密問題等への適用を通じた,地盤応答の数値解析法の基礎を学ぶ.また,最新の建設技術についても学ぶ.
この科目の学修により,土/水連成有限要素解析の基礎を理解し,地盤工学の最新建設技術についても理解を深めることが期待される.
地盤の安定性を調べるために必要な,作用に対する地盤構造物の応答計算をするためのツールとして土/水連成有限要素解析を取り上げ,支配方程式の導出,有限差分法と有限要素法を用いた時空間離散化,土の弾塑性構成則,地盤の圧密問題等への適用を通じて,地盤応答の数値解析法の基礎を身に着けるとともに,最新の建設技術についても理解することを目標とする.
有限要素法,土水連成解析,圧密,安定解析,掘削,地盤改良
✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | ✔ 展開力(探究力又は設定力) | ✔ 展開力(実践力又は解決力) |
講義を中心とする.随時,レポート課題を与え,その解説も行う.
授業計画 | 課題 | |
---|---|---|
第1回 | 概論 | 地盤の安定問題について理解する |
第2回 | 土/水連成を考慮した支配方程式の導出 | 土/水連成を考慮した支配方程式の導出を理解する |
第3回 | 有限要素法による離散化(支配方程式の弱形式) | 支配方程式の弱形式を理解する |
第4回 | 有限要素法による離散化(時空間離散化と境界条件の設定) | 時空間離散化と境界条件の設定について理解する |
第5回 | 土の挙動と構成則(実際の土の挙動/簡単な弾塑性構成則) | 実際の土の挙動と簡単な弾塑性構成則について理解する |
第6回 | 土の挙動と構成則1(カム・クレイモデル) | カム・クレイモデルについて理解する |
第7回 | 土の挙動と構成則2(カム・クレイモデル) | カム・クレイモデルについて理解する |
第8回 | 地盤の圧密問題への適用(条件設定) | 圧密問題での条件設定法を理解する |
第9回 | 地盤の圧密問題への適用(解析例) | 圧密問題の解析法を理解する |
第10回 | 地盤震動問題への適用1 | 地盤震動問題の解析法を理解する |
第11回 | 地盤震動問題への適用2 | 地盤震動問題の解析法を理解する |
第12回 | せん断強度低減有限要素法 | せん断強度低減有限要素法を理解する |
第13回 | Material point method | Material point methodを理解する |
第14回 | 現場見学 | 現場見学を通じて建設技術の実際を理解する |
学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
必要な資料は講義時に配布する
有限要素解析に関連して:
D.M. Potts & L. Zdravkovic (1999) Finite element analysis in geotechnical engineering - Theory, Thomas Telford
O.C. Zienkiewicz, A.H.C. Chan, M. Pastor, B.A. Schrefler & T. Shiomi (1999) Computional geomechanics - with special reference to earthquake engineering, John Wiley & Sons
レポート(80%),出席 (20%)
土質力学第一(CVE.C201), 土質力学第二(CVE.C301), 土木解析学(CVE.M401)を履修していること,または同等の知識があること