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広域を対象とした地震動計算手法の検証のための3次元地震動解析手法の開発

Research Project

Project/Area Number 22K04299
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
Research Institution防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

Principal Investigator

本山 紘希  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (00732281)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords地盤モデル / 非線形解析手法 / 地震応答解析 / 地震工学 / 広域地震動評価 / 高性能計算
Outline of Research at the Start

応募者らはこれまで、数値解析による都市を対象とした広域の地震ハザード評価について検討してきた。特にこれに使用する広域の地震動評価のための地盤モデル構築手法を開発して、一定の成果を得ている。本研究では、広域の地震動評価の信頼性の向上のために、詳細な3次元地盤モデルの非線形地震応答解析により得られる地震動を参照解として、構築してきた手法の精度を定量化する。具体的な実施内容は、任意のサイトで3次元地盤モデルを構築可能な手法の開発と、3次元の非線形解析を効率的に実施可能な手法の構築、また、それらを用いた参照解の評価およびこれまで開発した手法の信頼性の議論である。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、主に2点の検討を実施した。
1つ目は、昨年度に継続のモデル化手法に関する検証である。論文にまとめるとともに(投稿中)、本研究で必要となる3次元地盤モデルへの拡張手法として、改めて整理した。
2つ目は、3次元地盤モデルの構築・計算について検討である。その際、地震工学・土木工学では、有限要素法の適用に六面体ソリッド要素が使用されることが多く、それに対応してモデル作成に関する検討を行った。最終的には、数100万自由度~1000万自由度程度のモデルを作成し、簡単な検証や計算条件ごとの計算コストに関する検討を実施した。
その他、継続して非線形計算方法の検討を実施しているが、新しく検討している手法は、通常手法に比べて不安定な挙動を見せることが多いことが分かってきた。続く年度で、さらなる、手法の理論的な検討が必要であることが整理されている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画で挙げていた基本的な項目について検討を行ってきた。提案しているモデルの検証や、それに使用可能な3次元地盤モデルに関する検討が重要であるが、十分な進捗があったものと考えている。
妥当性の確認については、新規の器材の調達が必要とならない範囲での実施の予定であったが、既往の研究を元に議論の目処が立っている。
新規に作成予定の計算手法の構築は、元々リスクも大きいポイントで手間取っているが、多角的に検討を実施してきており、適切な計算機の活用により、そもそも解決すべきである計算コストの問題はクリアしつつある。
以上より、おおむね順調に進展しているとした。

Strategy for Future Research Activity

これまで検討してきたモデル化手法や3次元地盤モデル、計算コスト・計算方法に関する成果を統合し、検証に活用できる3次元地盤モデルの構築およびその計算を実施する。また、得られた結果を成果としてまとめていくことを考えている。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2023

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] 有限要素解析における線形化仮想応力を利用した非線形解析手法に関する基礎検討2023

    • Author(s)
      本山紘希
    • Organizer
      土木学会全国大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 都市の地震被害想定に必要な広域地震動計算のための地盤モデルとその妥当性に関する基礎検討2023

    • Author(s)
      本山紘希
    • Organizer
      日本地震工学シンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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