Departmental Bulletin Paper 移流法による地盤の波動伝搬解析に関する定量的研究

中村, 圭佑  ,  吉田, 長行

Description
近年,波動論的な観点から地盤の動的挙動が活発に研究されている.このような問題を扱う場合,有限要素法が有効かつ柔軟な手法であることはよく知られている.有限要素法を用いて無限もしくは半無限地盤を表現するためには開境界処理を行う必要がある.代表的な例として,境界にダッシュポットを設ける粘性境界が挙げられるが,完全な波動透過は実現されない.そこで,本研究では入射波と放射波を分離して扱うことのできる移流法に着目し,これを用いた新しい境界処理法の確立を目指す.その境界処理法の基礎研究として風上差分法を用いた2次元面外問題波動伝搬解析を行い、解析解との定量的な精度調査を行う.
Recently, the dynamic behavior for the ground has been studied actively from the view point of the waves. The finite element method (FEM) is known as effective and flexible method in this problem. If the FEM is applied to the wave propagation problem of infinite or semi-infinite elastic body, some numerical procedure is needed for the radiated waves not to reflect at the boundary of the analytical region. The advection equation can decompose the waves of the wave field into the out-going waves and in-coming waves. This study newly develops the non-reflected open boundary procedure of the FEM region based on this characteristic of the advection equation, which is numerically evaluated by the upwind difference method at each time step to perform the wave analysis in time domain.
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