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水と土骨格の連成計算装置および水と土骨格の連成計算方法 実績あり 外国出願あり

国内特許コード P09S000216
整理番号 NU-0261
掲載日 2009年8月7日
出願番号 特願2007-540889
登録番号 特許第4441693号
出願日 平成18年8月1日(2006.8.1)
登録日 平成22年1月22日(2010.1.22)
国際出願番号 PCT/JP2006/315198
国際公開番号 WO 2007/046178
国際出願日 平成18年8月1日(2006.8.1)
国際公開日 平成19年4月26日(2007.4.26)
優先権データ
  • 特願2005-301415 (2005.10.17) JP
発明者
  • 淺岡 顯
  • 野田 利弘
  • 中野 正樹
出願人
  • 名古屋大学
発明の名称 水と土骨格の連成計算装置および水と土骨格の連成計算方法 実績あり 外国出願あり
発明の概要 【要約】 入力した地盤の各要素に対する粘土・中間土・砂などの土の設定や地盤立体構造モデルの設定,計算条件の設定に基づいて土骨格の時間的体積変化率に関する全体Lマトリクス及び全体修正Lマトリクス、土の透水性に関する全体Hマトリクス、質量に関する全体Mマトリクス、土骨格の接線剛性に関する全体Kマトリクスを計算し(S140~S165)、これらを用いた全体接線剛性方程式(連立1次方程式)を作成し、これにより変形または応力速度等に関する境界条件を与えて未知の「加加速度場」と間隙水圧場の求解を行なう(S170)。これにより、静的か動的かを問わず、砂から中間土、粘土に至るまでのあらゆる土からなる地盤についての解析を精度よく行なうことができる。
従来技術、競合技術の概要 【背景技術】従来、この種の土骨格解析プログラムとしては、3次元地盤変形解析や3次元圧密解析が可能なもの(例えば、非特許文献1参照)や地盤の静力学的挙動を表現した力学構成モデルを組み込んだもの(例えば、非特許文献2参照)などが提案されている。これらのプログラムは、透水、圧密、地盤内応力、せん断、土圧、斜面安定などの問題を精度よく解析することができる、とされている。
【非特許文献1】「地盤FEM解析支援システム AFIMEX-GT」のカタログ,富士通エフ・アイ・ピー株式会社,No.0040708-2
【非特許文献2】「地盤解析汎用プログラム」のホームページ,財団法人 沿岸開発技術研究センター,http://www.ysk.nilim.go.jp/geofem/phgeo01j.html,2005年8月19日検索
産業上の利用分野 本発明は、水と土骨格の連成計算装置および水と土骨格の連成計算方法に関し、詳しくは、土骨格の変形解析を行なう水と土骨格の連成計算を行なう装置および土骨格の変形解析を行なう水と土骨格の連成計算を行なう方法に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 土骨格の状態に関するデータと外力に関するデータとを入力するデータ入力手段と、 前記入力した土骨格の状態に関するデータと外力に関するデータとに基づいて土骨格の加加速度項を含む土骨格の速度と間隙水圧に関する連立速度型運動方程式を構築し、該連立方程式に変位、変位速度又は加速度に関する幾何的境界条件及び応力又は応力速度に関する力学的境界条件並びに間隙水圧又は全水頭及び間隙水の流量に関する水理境界条件を与えて随時積分し、速度場および間隙水圧場の時刻歴応答を求めることにより土骨格の変形解析を行なう解析手段と、 該解析結果を出力する結果出力手段と、 を備える水と土骨格の連成計算装置。
【請求項2】 前記解析手段は、前記土骨格の状態に関するデータと前記外力に関するデータとに基づいて、土骨格の時間的体積変化率に関する第1項目と土の透水性に関する第2項目と質量に関する第3項目と土骨格の接線剛性に関する第4項目とのうちの少なくとも一つを含む複数の項目を計算し、該計算した複数の項目を用いて前記連立速度型運動方程式を構築する手段である請求項1記載の水と土骨格の連成計算装置。
【請求項3】 前記解析手段は、前記第1項目と前記第2項目と前記第3項目と前記第4項目とを用いて前記連立速度型運動方程式を構築する手段である請求項2記載の水と土骨格の連成計算装置。
【請求項4】 前記解析手段は、有限要素法、差分法等の数値解析法を用いて前記連立速度型運動方程式を構築する手段である請求項1ないし3いずれか記載の水と土骨格の連成計算装置。
【請求項5】 前記土骨格の状態に関するデータは、土骨格を構成する複数の要素における各要素の性状に関するデータおよび隣接する要素との関係に関するデータとが含まれるデータである請求項1ないし4いずれか記載の水と土骨格の連成計算装置。
【請求項6】 前記各要素の性状に関するデータは、土の性状に関するデータが含まれるデータである請求項5記載の水と土骨格の連成計算装置。
【請求項7】 前記外力に関するデータは、水と土骨格の連成系に与える荷重及び変位に関するデータが含まれるデータである請求項1ないし6いずれか記載の水と土骨格の連成計算装置。
【請求項8】 前記外力に関するデータは、水と土骨格の連成系に与える振動に関するデータが含まれるデータである請求項1ないし7いずれか記載の水と土骨格の連成計算装置。
【請求項9】 前記解析手段は、前記外力に関するデータを複数回変更して解析する手段である請求項1ないし8いずれか記載の水と土骨格の連成計算装置。
【請求項10】 前記解析手段は、前記外力に関するデータを変更するときには変更前の解析結果を初期状態の土骨格の状態に関するデータとして用いて解析する手段である請求項8記載の水と土骨格の連成計算装置。
【請求項11】 土骨格の状態に関するデータと外力に関するデータとに基づいて土骨格の加加速度項を含む土骨格の速度と間隙水圧に関する連立速度型運動方程式を構築し、該連立方程式に変位、変位速度又は加速度に関する幾何的境界条件及び応力又は応力速度に関する力学的境界条件並びに間隙水圧又は全水頭及び間隙水の流量に関する水理境界条件を与えて随時積分し、速度場および間隙水圧場の時刻歴応答を求めることにより土骨格の変形解析を行なうことを特徴とする水と土骨格の連成計算方法。
【請求項12】 前記土骨格の状態に関するデータと前記外力に関するデータとに基づいて、土骨格の時間的体積変化率に関する第1項目と土の透水性に関する第2項目と質量に関する第3項目と土骨格の接線剛性に関する第4項目とのうちの少なくとも一つを含む複数の項目を計算し、該計算した複数の項目を用いて前記連立方程式を求める請求項11記載の水と土骨格の連成計算方法。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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