人と地球の架け橋に 竹中土木

技術・工法

ダム、設計評価、解析

ダムの耐震評価技術

関連キーワード

概要

以前開発した有限要素法プログラム「MuDIAN」に、並列計算用の新たなアルゴリズムを組み込むことで、複数の小型のEWS(エンジアリング・ワーク・ステーション)のCPUを同時に用いて演算を行えるようにし、高精度でしかも短時間で解析できる「ダムの耐震性能評価システム」を開発いたしました。
解析時間の短縮に加え、小型のコンピュータで演算できることにより、大規模なダムなどの構造物の耐震性能評価を高精度に安価で実施できるようになります。
このシステムを活用し、古い年代に築造された多くの農業用溜池などの堤体の解析が期待されます。

特徴

  • これまでのシミュレーションシステムでできなかった、地下水とその影響を把握し、地盤がもつ非線形性という難問も克服しています。
  • 本来の水平層状だけを対象とした評価の枠を越え、立体的に液状化の発生領域、発生の程度(液状化の傾向)、液状化対策工法の効果、液状化発生後の状況までを把握できる画期的なシミュレーションプログラムです。
  • 大きな地震により地盤が液状化する場合の安全性を詳細に検討できます。
  • 液状化を考慮した基礎の設計などができます。
  • 液状化問題だけでなく、圧密問題・トンネルの掘削解析等の問題にも適用できる汎用プログラムです。

解析事例

MuDIANでは並列計算手法を用いることによって、これまでできなかった大規模な3次元解析が可能となりました。3つの解析事例を紹介します。図をダブルクリックするとアニメーションが動きます。

中越地震で被災したダムの解析(非線形動的解析)
護岸隅角部の耐震性能検討(液状化解析)
既設パイプライン防護工地盤改良の設計(圧密解析)

中越地震で被災したダムの解析(非線形動的解析)

中越地震で被災したダムの解析(非線形動的解析)

中越地震で被災したダムの解析(非線形動的解析

護岸隅角部の耐震性能検討(液状化解析)

護岸隅角部の耐震性能検討(液状化解析)

既設パイプライン防護工地盤改良の設計(圧密解析)

既設パイプライン防護工地盤改良の設計(圧密解析)

既設パイプライン防護工地盤改良の設計(圧密解析)

実績

2004年の中越地震で発生したフィルダムの変状化に関しては、わずか36時間で解析を行い実証しました。