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山岳トンネルFEM／剛性領域モデル案 Ver.1.0

山岳トンネルの自重応力場における弾性解析において、解析上のリバウンドを抑制する剛性領域モデルの提案を行いました（2023年11月，第33回土木学会トンネル工学研究発表会）。当時、限られた時間の発表でしたので、当ビデオでは詳しく解説を行います。 （論文名）山岳トンネルのFEMにおける掘削解放力と底盤の変位，応力および地山の剛性領域に関する帰納法的考察 （要旨）山岳トンネルのFEMでは，トンネル周辺の弾性係数あるいは変形係数を同一とした単一剛性モデルの場合，天端沈下量より底盤の隆起量が大きくなる，すなわち解析上の大きなリバウンドがしばしば生じるが，この現象は実際のトンネルで起こる変形と異なる場合があると思われる．このため，トンネルにおけるFEMの荷重原理とされる掘削解放力と底盤に関わる地山の変位，応力を，FEMを用いて主に帰納法的に考察し，解析上のリバウンドを抑制するための適切な地山の変形特性値の組み合わせ，およびそれらの変形特性をもつ複数の剛性領域の配置モデルを検討し、さらに盤ぶくれ現象の再現を試みた. キーワード：有限要素法，掘削解放地圧，盤ふくれ変位，弾性係数，変形係数，領域設定 AN INDUCTIVE STUDY OF EXCAVATION RELEASED EARTH PRESSURE, GROUND DISPLASEMENT-STRESS UNDER THE FLOOR AND THE DOMAIN OF ELASTIC MODULUS ON FEM FOR MOUNTAIN TUNNELS Keizo Watanabe On Mountain tunnels, almost mono-elastic condition of finite element analysis (FEM) models sometimes have the bigger heaving displacements of the tunnel floor rather than the down displacements on arch-part, it so called “rebound”. But this phenomenon may be different from general tunnel excavation ones. For this reason, the author carried out an inductive study of the connection of the ground element displacement-stress with the released earth pressure on excavation by FEM and investigated the suitable combination of elastic (or deformation) modulus and the domain allocation of elastic modulus. 　Key Words: finite element method, excavation released earth pressure, heaving displacement, elastic modulus, deformation modulus, domain allocation