2007 Fiscal Year Annual Research Report
断層運動に伴う地盤の変形とそれによって生じる構造物被害の軽減に関する研究
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17560421
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
谷山 尚 Saitama University, 理工学研究科, 助教 (80236710)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齊藤 正人 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (40334156)
牧 剛史 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (60292645)
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| Keywords | 地震断層 / 断層変位 / 横ずれ断層 / リーデルせん断 / 個別要素法 |
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| Research Abstract |
横ずれ断層を対象として、個別要素法解析を行い、実験結果と比較した。変形の初期段階においては、地盤内部では基盤の断層の両側で断層から斜め上方へと伸びるせん断帯が形成され、その後、変位の増加に伴い、基盤断層を横切る形状のせん断帯が形成されてそれが地表まで達して雁行状のリーデルせん断帯を形作ること、さらに断層変位が増すと、基盤の断層とより低角度で交差する2次的なせん断帯が現れることなど、砂を用いた模型実験で観察される横ずれ断層に特徴的なせん断帯が形成される過程を、数値解析で再現した。リーデルせん断や2次的な低角度のせん断帯が地表に現れる際の基盤の変位量(地盤厚さに対する比率)などについては、実験結果とある程度定量的にも一致する結果が得られた。基盤の断層から両側へ伸びるせん断帯については、横ずれに伴う水平面内のせん断変形に加えてダイレタンシーに起因していることを、基盤の断層を横切る形状のせん断帯については水平面内と鉛直面内のせん断によって生じていること示し、これまで必ずしも明らかになっていなかった、横ずれ断層に伴って地盤内部で生じるせん断帯の形成メカニズムを明らかにした。さらに、数値解析によって、リーデルせん断ができることにより応力場が変化して2次的なせん断帯が形成されることを確認するとともに、変形の初期段階では地盤の下部で短い間隔でせん断帯が形成されるが、その一部のみが発達を続けて地表まで達するせん断帯を形作る可能性があることを示した。
地盤の剛性を変化させた解析を行ったが,模型地盤全体の剛性を変えた場合については,剛性の違いによる変形形状の差異は明瞭には現れなかった。
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