粘性土地盤の圧密変形に関する数値解析の検証および妥当性確認

粘性土地盤の圧密変形問題に対して，数値解析の検証と妥当性確認の適用を試みる．数値解析手法は多孔質体理論に基づく土―水連成解析を用いる．
はじめにコード検証として解析解との比較を行い，数値解が解析解と一致することを確認し，プログラミングエラーがないと判断された．次の解析検証として，メッシュサイズによる解析解に対する数値解の収束性にOrder of accuracyを適用した．この指標を用いてメッシュサイズの細分化により数値解が解析解に収束することを確認した．また，沈下量よりも間隙水圧の方がメッシュサイズの影響を受けやすいことを示した．
妥当性確認では，三軸試験より得た材料パラメーターの不確かさを正規分布と仮定し，その中から代表点を選択し81通りのパラメトリック解析を，粘性土地盤の圧密変形に関する遠心模型実験を対象として実施した．沈下量に対する材料パラメーターの感度を示すと共に，それらの解析結果と実験結果を比較した．実験値と数値解の分布が重なる部分もあるが，限界状態応力比によって変形モードが変化し沈下量を過大評価する場合も見られた．

Verification and validation procedures were applied for numerical analysis of clay ground consolidation. The numerical analysis is a soil-water coupled analysis on finite deformation porous media theory.
At the verification stage, the code and calculation verification was conducted based on an analytical solution and the concept of order of accuracy. The accuracy and convergence of numerical method were verified.
At the validation stage, first some elasto-plastic material parameters were assumed as normal distributions from laboratory tests. Second the numerical analyses simulated centrifuge tests of clay ground consolidation using the probabilistic material parameters. By comparing the probability distributions of experimental and numerical results, the uncertainty in the clay ground deformation and validity of numerical method were discussed. The distribution of numerical results overestimated that of experimental results.

掲載巻号の別名：応用力学論文集 Vol. 22

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