2015 Fiscal Year Annual Research Report
慣性力を考慮した弾塑性有限変形解析による断層生成・地震動発生シミュレーション
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25289143
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
山田 正太郎 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70346815)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅岡 顕 公益財団法人地震予知総合研究振興会, 地震防災調査研究部, 副首席主任研究員 (50093175)
野田 利弘 名古屋大学, 減災連携研究センター, 教授 (80262872)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 断層 / 弾塑性 / 慣性力 / 不規則波 / ひずみの局所化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究成果の一つとして，地盤材料の力学挙動をより精緻に再現するために行った構成式の高度化が挙げられる．断層上の表層地盤の非線形挙動の表現能力を高めるために，砂質土に複雑な応力履歴を与えた実験を行った上で，初年度に開発した二重硬化弾塑性構成式の改良を行った．その結果，砂質土の液状化や再液状化挙動などをより合理的に表現できるようになった．また，岩盤の脆性的破壊を表現するために，セメント改良土の実験を通して脆性材料の力学的特徴を明らかにするとともに，セメンテーション効果を簡易に既存の構成式に導入する方法を開発した．
本年度は前年度に行った断層破壊のシミュレーション解析の研究成果を基盤に，材料特性や不均質性の与え方，スケールの違いなどの諸要因が，逆断層的破壊が生じた際に発生する振動にどのような影響を与えるのか詳細に調べた．応力降下量が小さい場合を除き，対象としたすべてのケースで逆断層的な破壊を生じて振動が発生した．不均質性の与え方，粘性境界，解析領域の横幅は接しする振動に影響を与えなかったが，応力硬化量は大きいほど短周期化し，スケールは大きいほど長周期化した．
本年度のもう一つの研究成果として，断層より上部に位置する表層地盤を対象にした解析結果がある．冒頭で述べた新たに開発した弾塑性構成式を水～土連成解析コードに搭載し，地震時に砂質土地盤で発生する液状化現象の再現を試みた．液状化時に発生する振動が伝播しなくなる挙動や，サイクリックモビリティーに伴って発生するスパイク状の応答など，液状化に特徴的な種々の挙動を捉えることができることを示した．また，液状化対策を施した際に，地震規模に応じて効果がどのように異なるのかといった点についても調べた．今後，本研究成果を発展させ，断層破壊により生じさせた振動に連動させて表層地盤の液状化を発生させたい．
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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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Research Products
(14 results)
