報告書番号

U03050

タイトル（和文）

均質化法による岩盤の力学特性評価におけるユニットセルのモデル化方法 -－互層岩盤及び礫質岩盤の場合－-

タイトル（英文）

Modeling method of unit cell in evaluation of mechanical properties of rock mass by the homogenization method- For the sedimentary layeredrocks and conglomerates-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報告では均質化法を用いた岩盤物性の評価におけるユニットセルのモデル化に関して，合理的なユニットセルの範囲の設定，およびユニットセル内の材料境界のモデル化の方法を明らかにすることを目的に，堆積互層岩盤および礫岩を対象に数値解析結果に基づく検討を行った．堆積互層岩盤において，ユニットセルとして設定する範囲が力学特性評価に及ぼす影響を検討するために2つのユニットセルに対して計算を実施した結果，変形特性の評価に対してはユニットセルの範囲の影響は小さく，強度特性の評価においては単純化したユニットセルの場合の方が原位置せん断試験の結果に近い，良好な結果が得られた．礫岩の強度特性を把握するために，礫と基質の境界部のモデル化方法を検討した．その結果，破壊時の最大せん断応力の拘束圧依存性を精度良く表現できない場合があることが分かった．また，破壊時の最大せん断応力を推定する方法を検討した．

概要 （英文）

Concerning of methods of modeling unit cell for homogenization technique which has been increasingly used for the evaluation of mechanical properties of rock mass, two problems are examined in this report. They are how to select the region of unit cell and how to model the boundary of different materials. To tackle these problems, numerical analysis has been done to simulate the mechanical properties of sedimentary layered rocks and conglomerates. Two unit cells, which cover large (0.45m x 0.21m) and small region (3.2m x 0.8m), have been selected to simulate in-situ rock mass tests. For the deformability, both unit cells have given good estimation. For the strength, simple unit cell which covers small region has given better estimation because it is less affected by the stress concentration at the borders of layers.The effect of boundary model has been further studied in the case of conglomerates. It has been clarified that boundary model affects the strength characteristics. The modeling method which estimates the strength and its dependency on confining pressure fairly well has been proposed.

報告者

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