2017年度 地盤安定特論   Stability Problems in Geotechnical Engineering

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開講元
土木工学コース
担当教員名
高橋 章浩  北詰 昌樹  竹村 次朗 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
月1-2(M113)  木1-2(M113)  
クラス
-
科目コード
CVE.C402
単位数
2
開講年度
2017年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2017年3月17日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

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,地盤地震工学,掘削問題,地盤改良に関する最新の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,地盤工学の最新技術についても理解を深めることが期待される.

到達目標

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た上で,地盤地震工学,掘削問題,地盤改良に関する最新の技術について理解することを目標とする.

キーワード

有限要素法,土水連成解析,圧密,地震応答解析,掘削,地盤改良

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- -

授業の進め方

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

  授業計画 課題
第1回 概論 (高橋) 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 (高橋) 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) (高橋) 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(形状関数を用いた離散化) (高橋) 形状関数について理解する
第5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) (高橋) 時空間離散化と境界条件の設定について理解する
第6回 土の挙動と構成則(実際の土の挙動) (高橋) 実際の土の挙動について理解する
第7回 土の挙動と構成則(簡単な弾塑性構成則) (高橋) 簡単な弾塑性構成則について理解する
第8回 土の挙動と構成則(カム・クレイモデル) (高橋) カム・クレイモデルについて理解する
第9回 地盤の圧密問題への適用(条件設定) (高橋) 圧密問題での条件設定法を理解する
第10回 地盤の圧密問題への適用(解析例) (高橋) 圧密問題の解析法を理解する
第11回 地盤の地震応答問題への適用(条件設定) (高橋) 地震時応答問題での条件設定法を理解する
第12回 地盤の地震応答問題への適用(解析例) (高橋) 地震時応答問題の解析法を理解する
第13回 最新の地下空間構築技術(開削工法) (竹村) 最新の開削工法について理解する
第14回 最新の地下空間構築技術(トンネル工法) (竹村・高橋) 最新のトンネル工法について理解する
第15回 最新の地盤改良技術 (北詰) 最新の地盤改良技術について理解する

教科書

必要な資料は講義時に配布する

参考書、講義資料等

高橋担当分:
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

成績評価の基準及び方法

レポート(50%),期末試験(50%)

関連する科目

  • CVE.C201 : 土質力学第一
  • CVE.C202 : 土質力学第二
  • CVE.C310 : 土質基礎工学
  • CVE.M401 : 土木解析学
  • CVE.C403 : 地盤環境工学
  • CVE.C401 : 地盤材料力学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

土質力学第一(CVE.C201), 土質力学第二(CVE.C202), 土質基礎工学(CVE.C310), 土木解析学(CVE.M401.E)を履修していること,または同等の知識があること

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