2015 Fiscal Year Annual Research Report
遡上津波と構造物の相互作用評価のためのマルチスケール数値実験
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25246043
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
寺田 賢二郎 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (40282678)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 準治 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00594087)
樫山 和男 中央大学, 理工学部, 教授 (10194721)
森口 周二 東北大学, 災害科学国際研究所, 准教授 (20447527)
車谷 麻緒 茨城大学, 工学部, 准教授 (20552392)
浅井 光輝 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90411230)
高瀬 慎介 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00748808)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 津波 / 破壊 / マルチスケール / 流体・構造連成 / 防災・減災 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，マルチスケール数値実験および津波解析から得られる情報を効率的に利用して確率論的津波ハザード評価を達成する手法を提案した．この手法は，地盤構造物の信頼性解析のために提案された枠組みを基礎としており，数値解析の結果から応答曲面を作成するという特徴を有する．本研究においては，津波解析の結果に基づいて評価対象の応答曲面を作成した．さらに, 津波解析に関する不確実性を定量化する．これにより，高度な津波解析の結果に基づいてモンテカルロシミュレーションを実施可能な環境が達成される．適用例として，東北地方太平洋沖地震によって発生した最大津波高さの確率論的評価を実施した．断層パラメータの一部と津波解析手法のモデル化誤差の不確実性を考慮して評価を実施し，仙台・石巻・釜石における最大津波高さの確率密度分布を評価した．その結果，提案する手法が津波ハザードの確率論的評価に対して有効であることを確認した．
また，流体力による構造物の接触挙動および破壊挙動まで含めた構造物と流体の相互連成作用が考慮可能な安定化有限被覆法に基づく連成解析手法を提案した．具体的には，構造物は複数の剛体要素を結合することでモデル化する．剛体要素は，Cohesive model を導入した個別要素法を用いることで構造物の接触挙動および破壊挙動を表現する．流体解析では，Phase-field 法を用いて界面位置の計算を行い，また，安定化有限被覆法を用い，構造物と流体の接触界面位置を正確に表現し，構造物と流体の相互連成の計算を行った．本論文では，数値解析例を通して，本手法の解析精度や適用性について検討を行った．
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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