2019 Fiscal Year Annual Research Report
性能設計を志向した洪水・地震に対する河川堤防のロバスト性評価手法の構築
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17H01290
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
肥後 陽介 京都大学, 工学研究科, 准教授 (10444449)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
音田 慎一郎 京都大学, 工学研究科, 准教授 (50402970)
高野 大樹 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 主任研究官 (80626218)
大竹 雄 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (90598822)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 堤防 / 表面侵食 / 浸透流 / 地震動 / 検証 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水と空気を一体の流体とした気液混合体混相流モデルを空気と水の流れを個別に解法する，二流体混相流モデルへ拡張し，表面流・浸透流の同時解析と不飽和土内のサクション（空気圧と水圧の差）の評価が可能な解析法を開発した．二流体混相流モデルと不飽和土の土・水・空気連成MPMを，サクションを介してカップリングし，表面流・浸透流と土の変形の同時解析法を構築する．粒子輸送に基づく侵食モデルで，越流時の浸透・侵食解析の定性的な適用性を確認した．
異なる流速でH29，H30年度に実施した単純斜面条件の実験を実施し，結論をより実証的なものとする．表面侵食はせん断破壊によって記述できることを明らかにした．流速から求まるせん断力，画像解析で得られる破壊面の角度から，単純な摩擦則であるMohr-Coulombの破壊規準を適用し，表層土の見かけの粘着力c，摩擦角φを評価した．
堤防模型による越流侵食実験を実施し，堤防全体の破壊過程及び法肩から法尻部にかけての堤防のほぼ全域における侵食過程及び表面流を高速度カメラで観察し，表面侵食による堤防の破堤メカニズムを明らかにした．侵食過程および浸透による変形・破壊については，画像相関法(DIC)により変位場・ひずみ場を定量化し，実堤防形状での侵食プロセスを詳細に記録した．
地震動による変形量の予測精度の定量化から実施した．中小規模の外力状態での対象構造物の挙動から解析モデルパラメータを更新（逆解析）することにより，大規模荷重時における予測精度（幅）を定量化する手法を整備した．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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