2013 Fiscal Year Research-status Report
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24650588
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
菊本 統 横浜国立大学, 都市イノベーション研究院, 准教授 (90508342)
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| Keywords | 土粒子 / 破砕現象 / 構成則 / 掘立柱建物 / 粒度 / 密度 / 数値解析 / 家形埴輪 |
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| Research Abstract |
古代掘立柱建物の在りし日の姿を精緻に再現・復元するには，柱穴から得られる情報を活用して上部構造物の規模を的確に推定することが重要である。本課題の目的は，これまで柱穴の径や柱間距離から経験的に類推してきた掘立柱建物の規模を，地盤工学分野の最新の成果を活かし確かな力学理論に基づいて予測する新しい手法を開発することである。提案手法の原理は至って簡単で，地盤の密度と粒度には過去に受けた最大の応力履歴が色濃く反映されることを利用して，柱穴地盤の密度・粒度の現地調査，圧縮性・破砕性に関する室内試験および密度と粒度の変化を考慮した土のモデルによる解析を組み合わせて，往時の構造物の自重を逆算する方法である。
纒向遺跡で発見された3世紀前半の大型建物跡は同時代の構造物としては国内最大級で，柱穴が計画的に配置された掘立柱建物として最古の例であることから，邪馬台国の有力候補地として注目を集めた。これまで邪馬台国の所在地論争は，魏志倭人伝の解釈と考古学的知見の両面から行われてきたが，近年は客観的事実である後者に基づく議論が盛んで，遺跡の年代や規模，構造物の大きさや建築様式，土器等の出土資料の量と質が重要な論拠となっている。まず発掘調査により遺跡の規模や出土品の量と質が明らかにされ，その後，主に層序や他の遺構との切り合い関係，出土する遺物から年代を推定する。最近では，木の年輪幅の違いを利用した年輪年代測定法など科学的手法も用いられている。一方で，在りし日の建物の姿は，柱穴の径や間隔をもとに建物の規模を類推して経験的に復元しているのが現状であり，確かな理論に基づいて掘立柱建物の大きさを推定する手法はまだない。これに対して，平成24年度は粒子破砕現象と密度変化を考慮した土の構成モデルの開発に取り組んでいたが，平成25年度は前年度の研究を発展させてモデルの検証と改良を行い，支持力問題の数値解析を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究課題「掘立柱建物の在りし日の姿の地盤力学的推定法の開発」の核となる粒子破砕現象と密度変化を適切に考慮した土の構成則の定式化と検証は概ね完了した。また，平成25年度は開発したモデルを非線形有限要素解析コードに組み込み，初期値・境界値問題の解析の一例として破砕性地盤の支持力問題のシミュレーションに着手することができた。最終年度は掘立柱周辺の挙動の検討として，破砕性地盤の支持力問題に関する模型実験にも着手する予定で，研究は当初の計画以上に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究目的を達成するため，最終年度となる平成26年度は以下を実施する。
(A) 粒子破砕現象を考慮した掘立柱の2次元支持力モデル実験と，密度と粒度の変化を考慮した土のモデルに基づく地盤解析コードの検証
(B) 掘立柱建物の柱穴およびその周辺地盤の土試料の採取と密度・粒度試験
(C) 現場で採取した土試料の室内力学試験とパラメータの同定
(D) 実際の掘立柱建物の柱穴を対象とした数値シミュレーションと掘立柱建物の規模推定，および既往研究との比較による提案手法の検証
平成26年度は研究代表者が提案する粒子破砕現象を考慮したモデルを組み込んだ有限要素解析コードの検証と改良を進めるとともに，実際の掘立柱建物の解析に応用する。
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[Journal Article] Application of coupled elasto-plastic NMM-DDA procedure for stability analysis of Prasat Suor Prat N1 Tower, Cambodia2013
Author(s)
Hashimoto, R., Koyama, T., Kikumoto, M., Yamada, S., Araya, M., Iwasaki, Y. and Ohnishi, Y.
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Journal Title
Geosystem Engineering
Volume: 16
Pages: 796-805
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Stability analysis of masonry structures in Angkor Thom, Cambodia using elasto plastic NMM-DDA with subloading Cam-clay model2013
Author(s)
Hashimoto, R., Koyama, T., Ohnishi, Y., Kikumoto, M., Yamada, S., Araya, M. and Iwasaki, Y.
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Journal Title
Proc. 47th U.S. Rock Mechanics / Geomechanics Symposium
Volume: 1
Pages: 8
Peer Reviewed
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[Journal Article] Development of elasto-plastic NMM-DDA with modified Cam-clay model considering subloading surface and its application to the stability analysis of masonry structure in Angkor Thom, Cambodia2013
Author(s)
Hashimoto, R., Koyama, T., Kikumoto, M., Yamada, S., Araya, M., Iwasaki, Y. and Ohnishi, Y.
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Journal Title
Proc. 11th Int. Conf. on Analysis of Discontinuous Deformation
Volume: 1
Pages: 357-363
Peer Reviewed
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