Distinct element approach for the analysis of coupled thermal-mechanical processes in the near field of the HLW repository

小山 倫史*; 清水 浩之*; 千々松 正和*; 中間 茂雄; 藤田 朝雄

Proceedings of 2011 World Congress on Advances in Structural Engineering and Mechanics (ASEM '11plus) (USB Flash Drive), p.3759 - 3782, 2011/09

本研究では、2次元粒状体個別要素法(2-D DEM)において、新たに熱の移動及び熱-力学連成項の定式化及び解析コードへの導入を行った。新たに開発した解析コードを用いてスウェーデンのエスポ地下研究所で結晶質岩を対象とした原位置試験(Pillar stability test)の数値シミュレーション(熱-力学連成解析)を実施した。シミュレーションの結果は原位置における計測結果及び別途実施した2次元及び3次元の有限要素法(2-D, 3-D FEM)による解析結果との比較を行い、新たに開発した個別要素法による解析コードの妥当性を検討した。試験中の主応力・温度などの変化は原位置試験における観測結果及び2-D, 3-D FEMによる解析結果と定性的に良好な一致がみられた。また、原位置試験では試験孔壁面での岩盤の破砕及びV字型に破壊・欠落する現象が観察されており、2-D DEMでは初期に存在するマイクロクラックの存在割合に関するパラメータ・スタディを実施することで、その再現を試みた。