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,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.
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,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.
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 | |
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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(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)(高橋) | 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(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7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8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9回 | 地盤震動問題への適用(高橋) | 地盤震動問題の解析法を理解する |
第10回 | せん断強度低減有限要素法(高橋) | せん断強度低減有限要素法を理解する |
第11回 | Material point method(高橋) | Material point methodを理解する |
第12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 |
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 |
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
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
レポート(80%),出席 (20%)
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