2021 Fiscal Year Research-status Report
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20K04777
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
下村 修一 日本大学, 生産工学部, 准教授 (50443726)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新井 寿昭 西松建設株式会社(技術研究所), 技術研究所建築技術グループ, 主席研究員 (40511390)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 拡底杭 / 直杭 / 群杭効果 / 加圧土槽実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は、直杭と拡底杭の加圧土槽実験、地盤挙動の可視化実験及び昨年度の実験結果の学会発表を行った。当初の計画では、地盤の可視化実験と解析に注力する予定であったが、加圧土槽実験のデータを再分析した結果、実験の再現性確認と直杭の実験データの補充が必要と判断し、加圧土槽実験から取り掛かった。
加圧土槽実験では、拡底杭と直杭の単杭及び2本杭の載荷試験を行った。その結果、単杭の場合、先端支持力には杭形状の影響は認められなかったが、拡底杭は直杭と異なり、杭先端付近の軸力分布の変化が小さいことを確認した。この軸力分布の違いは、拡底杭と直杭の周面抵抗力の違いには大きな影響を及ぼさなかった。群杭効果について、周面抵抗力では、単杭と2本杭の違いは確認されたものの、杭形状の影響は認められなかった。一方で、先端支持力には杭形状により杭芯間隔と支持力の関係が異なることが確認された。直杭の群杭効果については既往の研究と同様の傾向を示していたが、拡底杭では直杭と異なる傾向を示すことは既往の研究では示されておらず、新規の知見である。この結果については地盤工学研究発表会に投稿済みであり、本年7月に発表予定である。
拡底杭の群杭効果については、単杭で認められた軸力分布の違いが、杭先端面地盤に影響を及ぼしていることが考えられる。この点に関しては、地盤挙動の可視化実験で確認する予定である。また、杭芯間隔のパラメータが十分でないことが確認できており、これに関しては次年度への課題として残った。さらに、建築学会での発表において、杭本数が群杭効果に及ぼす影響に関する質問を受けた。これについては新たに検討すべき課題として重要と判断し、次年度の実験計画に反映する。
地盤挙動の可視化実験については、一連の実験手順を確認する予備実験の実施にとどまっている。また、加圧土槽実験を行ったため、シミュレーション解析は十分に行えていない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
2021年度は研究実績で述べた通り、当初計画の見直しが生じたため、拡底杭と直杭の加圧土槽実験から行った。その結果として、杭形状が群杭効果に及ぼす影響が確認できた。一方で、杭芯間隔の条件を拡大して検討すべき結果が得られたが、装置のトラブルにより時間的にも予算的にも実施が困難な状況になってしまった。また、半割土槽の実験を行う予定であったが、上記の理由に加えて、模型杭の作製が想定以上に困難であったため実施が滞り、試験方法の確認にとどまってしまった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は、加圧土槽実験において、杭芯間隔のパラメータを増やし、杭形状の違いに関する知見を増やす。また、拡底杭の群杭効果に関して建築学会での研究発表を行った際に、杭本数の影響に関する質問を頂いた。これに関してもパラメータとして追加し、知見を広げる。
地盤挙動の可視化実験については、本実験として、直杭、拡底杭の単杭及び群杭を対象として行い、加圧土槽実験結果の考察に生かす予定である。
加えて、実験結果のシミュレーション解析とパラメトリックスタディを実施予定である。
これらの成果は建築学会及び地盤工学会で報告予定である。
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| Causes of Carryover |
当該年度の研究の進捗は遅れており、次年度に課題を積み残しているため、当該助成金が生じている。この助成金については、次年度の実験で使用する。
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