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粒子法を用いた土砂災害の発生とその挙動予測および砂防施設の新しい構造形式の提案

研究課題

研究課題/領域番号 17K14722
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 地盤工学
研究機関神戸大学

研究代表者

竹山 智英  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (00452011)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード土砂災害 / 粒子法 / 不飽和地盤 / 境界条件 / 防災 / 減災 / 国土保全
研究成果の概要

斜面崩壊のような非常に大きな変形を伴う現象の解析に適する粒子法のひとつであるSPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)法をベースとして土砂災害に対する予測に必要な数値解析手法を構築した.特に流量境界を与えるための手法を提案し,その妥当性を検証した.降雨の特徴と災害発生の関係を検討するため,数種類の降雨条件と強度を設定し,単純な斜面を対象に解析を行った結果,降雨の特徴によって崩壊の発生や挙動に違いがみられ,降雨の情報をもとに斜面崩壊発生の有無を予測できる可能性が高いことが分かった.また土の強度によっても崩壊の発生や挙動に違いがみられた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

過剰間隙水圧および有効応力の変化という土骨格と間隙水圧の相互作用や不飽和土を対象として考慮することができるようなSPH法を構築し,降雨の違いによる土砂災害の発生の有無を力学モデルに立脚して予測しようとしている点に学術的意義がある.また本研究をさらに進めることにより、ハザードマップの作成や災害・被害のリアリティのある可視化によって防災に対する意識向上にも役立てることができると考えている.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] FINITE STRAIN FINITE ELEMENT FORMULATION OF COUPLED SOLID-FLUID MIXTURE FOR DYNAMIC PROBLEMS2018

    • 著者名/発表者名
      Charatpangoon Bhuddarak
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: 15 号: 51 ページ: 1-8

    • DOI

      10.21660/2018.51.86896

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] FDPSを用いたSPH法による斜面崩壊シミュレーションに関する基礎研究2018

    • 著者名/発表者名
      野中沙樹,大石哲,竹山智英,陳健
    • 学会等名
      土木学会応用力学委員会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 粒子法を用いた浸透破壊解析2018

    • 著者名/発表者名
      中道洋平,杉江茂彦,竹山智英
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 不飽和土/水連成SPH法を用いた斜面崩壊解析2018

    • 著者名/発表者名
      関一,竹山智英
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] SPH 法を用いた浸透破壊解析2017

    • 著者名/発表者名
      中道洋平・杉江茂彦・竹山智英
    • 学会等名
      第52回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] SPH 法を用いた仮置き盛土に対する安全性検討2017

    • 著者名/発表者名
      上野山裕己・竹山智英・飯塚敦
    • 学会等名
      第52回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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