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食違い弾性論(岡田モデル)検証例

食違い弾性論(岡田モデル)との比較検証例

解析精度を検証するために、400km x 400km x 150km領域の均質地盤を対象に、一様な断層すべりを与えた時の地盤変形を解析し、食違い弾性理論解(岡田モデル)との比較を行いました。
要素は六面体を使用しており、断層をスプリット・ノード法によってモデル化しました。分割した有限要素モデルの規模は節点数:1,039,551、要素数:1,008,000、300万自由度となります。地殻構造は剛性率を40GPaの一様均質地盤モデルを用いました。
境界条件としては地盤の東面と西面は東西方向の自由度だけを固定し、北面と南面は南北方向の自由度だけを固定、底面が上下方向の自由度だけを拘束しています。反復法であるCG法でシングルCPUの場合、解析時間は180秒となりました。
解析条件を表-1に示す。断層パラメータと有限要素分割モデルを図-1に示します。

表1.jpg chikaku図1.jpg 断層中央を通る東西(EW)方向と南北(NS)方向の地表面の、水平変位と上下変位を抽出し、食違い弾性理論解(岡田モデル)と比較した結果を図-2と図-3に示します。

chart1-2.png    (a)理論解析結果                        (b)FEM解析結果 chart2.png

図-2 東西方向の理論解析結果とFEM解析結果との比較


chart3-2.png    (a)理論解析結果                        (b)FEM解析結果 chart4.png
図-3 南北方向の理論解析結果とFEM解析結果との比較


図-2と図-3を調べると、変位ピーク値は東西方向変位と南北方向変位ともに有限要素モデルと食違い弾性理論解(岡田モデル)と一致していることがわかります。



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