2016 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on the creation of advanced pipeline seismic assessment analysis method in aged infrastructure society
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15K12489
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
北野 哲司 名古屋大学, 減災連携研究センター, 寄附研究部門教授 (90644849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野中 俊宏 名古屋大学, 減災連携研究センター, 寄附研究部門助教 (40644852)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 埋設管 / 地盤拘束力 / 土槽実験 / 数値解析 / 触覚センサー / 管周方向土圧分布 / 土圧 / パイプライン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現行の埋設管耐震設計指針では埋設管の管軸直角方向の地盤拘束力を管周の全ての位置で同一の値に設定している。しかし、実際には管周の地盤拘束力は各周方向の位置で異なる値を示すと考えられる。そこで本研究では実規模土槽を用いた鋼管水平方向牽引実験を行い、埋設管表面に作用する土圧を先進的な“触覚センサー”を用いて測定すると共に、この実験の再現数値解析を実施した。その結果、埋設管を水平に牽引すると管は水平移動すると共に上方にも移動すること、および、管周に作用する土圧の値は水平方向成分も鉛直方向成分も管の表面の上半分よりも下半分の方が大きくなることを明らかにした。再現数値解析においても、同様な現象が確認されている。
また、既往地震において、盛土道路の斜面が崩落し、埋設管が露出する事例が報告されている。そこで、「ＦＥＭ－ＳＰＨ解析手法」を用いて、盛土道路の斜面崩壊が埋設管に与える影響確認を試みてきた。一般的なＦＥＭ解析では、斜面崩壊を再現できないが、ＦＥＭ－ＳＰＨ解析手法を用いると、斜面崩壊過程を解析することができると共に、埋設管への影響も評価できることが、これまでの研究代表者の研究から確認されている。そこで実験土槽を用いた鋼管引上げ実験を行い、その実験結果とＦＥＭ－ＳＰＨ解析手法での解析結果を比較することにより解析精度の検証を行った。その結果、ＦＥＭ－ＳＰＨ解析では、地表面の隆起領域、その領域での経時変化、ピーク荷重値を再現することができた。また、一般的なＦＥＭ解析で再現が困難であるピーク荷重以降の土圧減少推移もＦＥＭ-ＳＰＨ解析手法では大凡再現できた。更に、鋼管周りの土砂の管下空間への移動・落下、引上げ時における鋼管上部表面に残存する山形状土塊もシミュレートすることができた。これ等は非常に革新的な研究成果である。
平成２８年度は、論文4件、学会発表・招待講演6件、図書1件であった。
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Research Products
(12 results)
