2024年度学院等開講科目環境・社会理工学院土木・環境工学系土木工学コース

地盤安定特論

開講元: 土木工学コース
担当教員: 髙橋章浩
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月1-2 (W5-105) / 木1-2 (W5-105)
クラス: -
科目コード: CVE.C402
単位数: 200
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 3Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

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．
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，安定解析

学生が身につける力

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)

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	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 1	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	土／水連成を考慮した支配方程式の導出 2	土／水連成を考慮した支配方程式の導出を理解する
第4回	有限要素法による離散化 1（支配方程式の弱形式）	支配方程式の弱形式を理解する
第5回	有限要素法による離散化 2（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6回	土の挙動と構成則 1（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	土の挙動と構成則 3（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9回	地盤の圧密問題への適用 1	圧密問題の解析法を理解する
第10回	地盤の圧密問題への適用 2	圧密問題の解析法を理解する
第11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12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13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14回	Material point method	Material point methodを理解する

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

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。

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

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

成績評価の方法及び基準

レポート(80%)，出席 (20%)

履修の条件・注意事項

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