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液状化時流出水の特性解析と液状化センサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 07555145
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 構造工学・地震工学
研究機関神戸大学

研究代表者

高田 至郎  神戸大学, 工学部, 教授 (40027280)

研究分担者 上野 淳一  (株)鴻池組, 土木技術部, 技師
宮島 昌克  金沢大学, 工学部, 助教授 (70143881)
佐藤 忠信  京都大学, 防災研究所, 教授 (00027294)
北浦 勝  金沢大学, 工学部, 教授 (70026269)
亀田 弘行 (亀田 弘之)  京都大学, 防災研究所, 教授 (80025949)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
10,700千円 (直接経費: 10,700千円)
1997年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1996年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1995年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
キーワード液状化センサー / 液状化 / 過剰間隙水圧 / 最適配置 / ニューラルネットワーク / モニターリング / 側方流動 / 応答スペクトル
研究概要

本研究成果は下記の4点に分類して考えることができる.第1には液状化発生をもたらす地震動自体に対する研究である.亀田らは確率場の理論を用いて既知地震動から任意点の地震動を推定する手法を提案している.また,佐藤らは地震動のもつ位相スペクトルに注目して,活断層の幾何的形状が与えられた際の地震動の合成手法を提案して,兵庫県南部地震の際の地震動分布の推定を行っている.これらの地震動の推定によっていち早く地震動の強度レベル・特性などを知ることによって液状化発生の有無を予測することができる.第2は得られた強震記録を解析し,特性値を評価することによって,その地点の液状化発生の有無を予測する手法で,強震計を液状化センサーとして利用する可能性を追求したものである.これらの研究は高田・宮島らによって実施され,その可能性が充分にあることが示された.第3は実験(高田・李)あるいは有限要素法による有効応力解析(高田・李・宮島・北浦・上野)によって,液状化時に排出される水量を予測して,液状化程度(過剰間隙水圧比)と排出水量とを関連づける研究である.新たな実験装置の開発が行われ,また,理論的に実験値を検証することによって,排出水量を液状化センサーの指標とすることが可能であることが知られた.第4には地盤や地形の特性に応じて液状化可能性地域を事前に推定する研究である.地盤や地形特性が液状化発生に敏感であるならば,それらが液状化センサーとして利用し得うるとの発想に基づいた研究であると言える.小川は地盤や地形によって微動特性が異なることに着目し,常時微動周期特性から液状化発生の可能性が判断できるとしている.また,北浦らは実データを用いて液状化発生の領域を3次元的に表示し,工学的な観点から,液状化発生の有無のみでなく発生領域の推定が重要であることを指摘している.主な研究成果は以下のように要約される.
(1)実験および解析によって液状化時に流出する水量を予測することができた
(2)強震記録を分析することによって,強震計を液状化センサーとして応用できる可能性が高いことが明らかにされた
(3)地質や地形の特性によって,液状化する可能性の高い地点を特定することができることを実資料にもとづいて明らかにした
(4)地中で液状化している場合には地表面震動にも振幅増大など顕著な特性が見られることが知られた
(5)液状化による側方振動や沈下などを計測できるセンサーの開発が期待される

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] 高田 至郎: "兵庫県南部地震の液状化地点データに基づく阪神沿岸部の液状化予測" 建設工学研究所報告. 38B. 13-26 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高田 至郎: "兵庫県南部地震における地盤液状化の解析について" 建設工学研究所報告. 38B. 57-68 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 亀田 弘行: "Conditional Simulation of Earthquake Gruound Motions Under Spectral Uncertaities" Proc. of 3rd Asian-Pacific Conf. on Computational Mechanics. 61-68 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤 忠信: "兵庫県南部地震で発生した強震域での加速度応答スペクトルの推定" 京都大学防災研究所年報. 39B2. 1-14 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 亀田 弘行: "活断層を考慮した神戸における地震危険度評価" 土木学会阪神・淡路大震災に関する講演会論文集. 1. 61-68 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮島 昌克: "飽和砂の間隙水圧発生に及ぼす上下地震動の影響" 土木学会阪神・淡路大震災に関する講演会論文集. 1. 145-150 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiro Takada and Junichi Ueno: "Reconstruction Plan of Lifeline Systems after the 1995 Kobe Earthquake" Sixth International Symposium on Natural and Man-Made HAZARDS HAZARDS-96. 75 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiro TAKADA and Ryuzo Ozaki: "Micro-Distribution of Peak Ground Acceleration in Hanshin Area Estimated by Seismograph Data and Seismic Intensity obtained by Questionnaires for the 1995 Great Hanshin Earthquake" UJNR. 261-273 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kameda et al..DiM SIS: "A Geographic Information System for Disaster Information Management of the Hyogoken-nambu Earthquake" Journal of Natural Disaster Science. Vol.16, No.2. 89-94 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Morikawa and H.Kameda: "Stochastic Interpolation of Earthquake Ground Motions under Spectral Uncertainties" Structural Engineering and Mechanics. Vol.5, No.6. 839-851 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yoshida, M.Miyajima and M.Kitaura: "A Simplified Procedure to Estimate Liquefaction-Induced Large Ground Displacement Using Spatial Liquefaction Potential" Proc.of ICOSSAR'97. (in press). (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Zhai, M.Miyajima and M.Kitaura: "Nonlinear Amplification of Vertical Ground Motions in the 1995 Hyogoken Nambu Earthquake, Journal of Geotechnical Engineering" JSCE. No.582. 1-10 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu SATO and Kenji TAKEI: "Real-time Robust Identification Algorithm for Structural Systems with Time-varaing Dynamic Characteristics" Proceedings of SPIE / Smart Structures and materials 1997 Mathematics and Control in Smart Structures. Vol.3039, No.393-404 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadanobu SATO: "Estimation of Peak Accelerationin the Severely Damaged Area during the 1995 Hyogo-ken Nanbu Earthquake" The 1995 Hyogoken-Nanbu Earthqke-Investigation into Damage to Civil Engineering Structures -Japan Society of Civil Engineers. 35-44 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takada, Y.Ogawa, K.Shimizu and Ueno: "Experiments on Seismic Behavior of Back-fill Gravel Layr as Liquefaction Countermeasure of Buried Gas Pipelines" Proceeding of 4th U.S.Conference of Lifeline Earthquake Engineering. 232-239 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takada, J.Ueno: "Numerical Simulation for up-lifted manhole during liquefaction" Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 115-124 (1995)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takada, J.Ueno.: "Damage of buried structures and numerical simulation for up-lifted manhole during 1993 Kushiro-Oki Earthquake" Proceedings of second China-Japan-US trilateral symposium on lifeline earthquake engineering. 169-176 (1994)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高田至郎: "兵庫県南部地震の液状化地点データに基づく阪神沿岸部の液状化予測" 建設工学研究所報告. 38B. 13-26 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 高田至郎: "兵庫県南部地震における地盤液状化の解析について" 建設工学研究所報告. 38B. 57-68 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 亀田弘行: "Conditional Simulation of Earthquake Gruound Motions Under Spectral Uncertaities" Proc.of 3rd Asian-Pacific Cof.on Computational Mechanics. 61-68 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤忠信: "兵庫県南部地震で発生した強震域での加速度応答スペクトルの推定" 京都大学防災研究所年報. 39B2. 1-14 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 亀田弘行: "活断層を考慮した神戸における地震危険度評価" 土木学会阪神・淡路大震災に関する講演会論文集. 1. 61-68 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 宮島昌克: "飽和砂の間隙水圧発生に及ぼす上下地振動の影響" 土木学会阪神・淡路大震災に関する講演会論文集. 1. 145-150 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 高田至郎: "兵庫県南部地震の液状化地点データに基づく阪神沿岸部の液状化予測" 建設工学研究所報告. 38B. 13-26 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 高田至郎: "兵庫県南部地震における地盤液状化の解析について" 建設工学研究所報告. 38B. 57-68 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 亀田弘行: "Conditional Simulation of Earthquake Gruound Motions Under Spectral Uncertaities" Proc.of 3rd Asian-Pacific Conf.on Computational Mechanics. 61-68 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤忠信: "兵庫県南部地震で発生した強震域での加速度応答スペクトルの推定" 京都大学防災研究所年報. 39B2. 1-14 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 亀田弘行: "活断層を考慮した神戸における地震危険度評価" 土木学会阪神・淡路大震災に関する講演会論文集. 1. 61-68 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 宮島昌克: "飽和砂の間隙水圧発生に及ぼす上下地震動の影響" 土木学会阪神・淡路大震災に関する講演会論文集. 1. 145-150 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 高田至郎: "地震動と被害特性" 土木学会誌. 80. 50-57 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 高田至郎: "ライフラインの損壊と復旧" 土木施工. 36. 97-104 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 亀田弘行く: "活断層を考慮した神戸における地震危険度評価" 土木学会阪神・淡路大震災に関する学術講演会論文集. 61-68 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤忠信: "兵庫県南部地震で発生した強震域での加速度応答スペクトルの推定" 第31回地盤工学研究発表会発表講演集. (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 上野淳一: "Numerical simulation for up-lifted manhole during liquefaction" Soil Dynamics and Earthquake Engneering VII. 7. 115-123 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 宮島昌克: "飽和砂の間隙水圧発生に及ぼす上下地震動の影響" 土木学会阪神・淡路大震災に関する学術講演会論文集. 145-150 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 高田至郎: "阪神・淡路大震災誌" 朝日新聞社, 733 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 高田至郎: "Quick Report on the 1995 South Hyogo Great Earthquake" 神戸大学工学部建設学科土木教室, 301 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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