2015 Fiscal Year Annual Research Report
地震によるメカニカル継手埋設管の抜出被害分析結果に基づいたパイプラインの防災対策
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25282118
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
北野 哲司 名古屋大学, 減災連携研究センター, 寄附研究部門教授 (90644849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片桐 信 摂南大学, 理工学部, 教授 (10554412)
野中 俊宏 名古屋大学, 減災連携研究センター, 寄附研究部門助教 (40644852)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 埋設管路 / メカニカル継手 / 破断メカニズム / 数値解析 / 地震工学 / 液状化地盤 / ライフライン / 鋳鉄管 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度である平成27年度は、下記の課題に取り組み、各研究課題を取り纏めた。
１．地中ｽﾗｽﾄﾌﾞﾛｯｸ動的挙動のメカニカル継手埋設管への影響評価： 東北地方太平洋沖地震において、大口径送水管の継手が抜出した。その要因としては、地震時にｽﾗｽﾄﾌﾞﾛｯｸと基礎地盤とが、各々の振動特性で挙動したため、ｽﾗｽﾄﾌﾞﾛｯｸの動的変位が増大し、ｽﾗｽﾄﾌﾞﾛｯｸと一体化しているメカニカル継手が抜出したと考えられる。そこで、FEM－DEM結合解析手法を用いて、ｽﾗｽﾄﾌﾞﾛｯｸの地震時挙動についてケーススタディーを行った。その結果、基礎地盤とｽﾗｽﾄﾌﾞﾛｯｸ埋戻し材との不均一性や表層地盤の形状が、ｽﾗｽﾄﾌﾞﾛｯｸの動的変位を増大させる要因（メカニカル継手が抜出した要因）であることが明らかになった。
２．小口径メカニカル継手の破断メカニズム解明に向けた継手引張解析： メカニカル継手には、地震時、圧縮方向・引張方向変位が作用する。その結果、継手部材が過度に変形すると、継手抜出し被害に至る。そこで、この継手抜出し被害のメカニズムを解明するため数値解析を行った。まず、シールゴム材料の引張試験および顕微鏡による内部構造分析を行い、解析入力データを取得した。その結果を継手部材モデルに反映したメカニカル継手の引張解析を実施した。その結果、メカニカル継手の破断には、シールゴム部材のせん断損傷の進行が大きく関与していることが明らかになった。
３．これまでの研究成果の濃尾平野への適用： 本研究の総まとめとして、これまでの研究成果を濃尾平野に適用した。東日本大震災時における液状化地盤での水道管被害実績を用いて、説明変数を微地形分類と地盤強度（N値分布）とし、目的変数を管路被害の発生有無とした統計分析を行った。この統計分析結果を、濃尾平野に適用しメカニカル継手埋設管の被害が発生し得る地域を特定した。
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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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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] ライフライン防災～備えと対応～2015
Author(s)
北野哲司
Organizer
公益社団法人 愛知建築士会 防災セミナー2015
Place of Presentation
名古屋商工会議所ビル９階(愛知県・名古屋市)
Year and Date
2015-10-16 – 2015-10-16
Invited
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