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3次元浅層地下構造が構造物と地盤の動的相互作用に与える影響評価

研究課題

研究課題/領域番号 11305033
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学
研究機関埼玉大学

研究代表者

渡邉 啓行 (渡辺 啓行)  埼玉大学, 工学部, 教授 (90159244)

研究分担者 岩下 和義  埼玉大学, 工学部, 助教授 (40203377)
川上 英二  埼玉大学, 工学部, 教授 (50125887)
角田 史雄  埼玉大学, 工学部, 教授 (80092021)
谷山 尚  埼玉大学, 工学部, 助手 (80236710)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
33,970千円 (直接経費: 31,900千円、間接経費: 2,070千円)
2001年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2000年度: 10,700千円 (直接経費: 10,700千円)
1999年度: 14,300千円 (直接経費: 14,300千円)
キーワード地下構造 / 構造物-地盤の動的相互作用 / 地震応答 / 地震動 / 地表地震断層 / 粒状体 / 1948年福井地震 / 浅層地下構造 / 不均質地盤 / 元荒川構造帯 / 活断層
研究概要

本研究は地震時に浅層地下構造が構造物に及ぼす影響を解明することを目的とし,以下の成果を得た。
1.ダム・貯水池・基盤連成系のFE-FDハイブリッド振動解析手法を開発し、終局地盤応答挙動の解明をおこなった。また貯水及び基礎と周囲の岩盤が練成することで減衰特性及び固有周期が受ける影響を明らかにした。
2.杭基礎を持つ地中ダクトの振動台実験を行い、また杭基礎と地盤の接触面に着目した非線形地震応答の解析を行うことで、土との接触面における動的な相互作用をすべりと剥離の影響を明らかにした。
3.粒状体の数値実験により土質材料のせん断変形による微視的構造変化を調べ、微視構造の役割及びダイレイタンシの発生機構を明らかにした。
4.南フォッサマグナ帯の更新世中期における地殻の上昇現象が、現在の地表地形に与えた影響を観測データの解析により明らかにした。また周辺に存在する断層の形成に影響を与えたことを明らかにした。
5.NIOM手法及び多変数AR手法を元に、アレー観測地震波記録から表層地盤内で生じる波動の反射・透過等、地震波の実際の伝播経路を求める手段を開発した。
6.観測される地震波は空間的にどの程度ばらつくのか定量的に解明した。例えば数十mの距離で最大加速度値が40%程度もばらつくことを明らかにした。さらにこのばらつきが線状ライフライン構造物の耐震性に与える影響について明らかにした。
7.浅層地盤下の基盤に逆断層が存在する場合に、断層変形が浅層地盤をどのように伝播するかを個別要素法およびアルミ棒・砂実験を用い検討した。解析により出現位置をほぼ再現できることを確かめた上、地震断層の方向及び分岐現象などに関して検討した。
8.動力学モデルによる数値解析と砂の実験により浅層地盤内の断層破壊進展を明らかにした。また、断層の動的な破壊と浅層地下構造によって強震域が形成される過程を示した。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] 渡邉啓行, ラザビダバソヘイル, 高島賢二, 谷山尚: "コンクリートアーチダムの地震応答における材料非線形性とジョイント開口の相互作用"ダム工学. 10・4. 276-288 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] BAL Krishna M., WATANABE H.: "Nonlinear dynamic behavior of pile foundation-effect of separation at soil-pile interface-"Proc. of 12th World Conference on Earthquake Engineering. No.494 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川上英二, 茂木秀則: "高密度アレー観測記録に基づく応答スペクトル比の確率分布"日本建築学会構造系論文集. No.551. 37-44 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] GHAYAMGHAMIAN M.R., KAWAKAMI H: "On-site nonlinear hysteresis curves and dynamic soil properties"Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE. Vol.126,No.6. 543-555 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TSUNODA, F: "Middle Pleistocene Uplift of the South Fossa Magna Region"Himalayan Geology. Vol.22,(1). 17-25 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] IWASHITA K., ODA M.: "Micro-deformation mechanism of shear banding process based on modified distinct element method"Powder Technology. Vol.109. 192-205 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] WATANABE, H., RAZAVI, S., TAKASHIMA, K., TANIYAMA, H.: "Interaction of material nonlinearity and joint opening on the seismic response of a concrete arch dam"Dam Engineering. Vol. 10, No.4. 276-288 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] BAL Krishna M., WATANABE H.: "Nonlinear dynamic behavior of pile foundation -effect of separation at soil-pile interface-"Proc. of 12th World Conference on Earthquake Engineering. No.494. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KAWAKAMI, H., MOGI. H.: "Determination of spatial distribution of response spectral ratios from dense array data"J. Struct. Cnstr. Eng., AIJ. No. 551. 37-44 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] GHAYAMGHAMIAN, M.R., KAWAKAMI, H.: "On-site nonlinear hysteresis curves and dynamic soil properties"Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Enineering, ASCE. Vol. 126, No. 6. 543-555 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TSUNODA, F: "Middle Pleistocene Uplift of the South Fossa Magna Region"Himalayan Geology. Vol. 22. 17-25 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] IWASHITA, K., ODA, M.: "Micro-deformation mechanism of shear banding process based on modified distinct element method"Powder Technology. Vol. 109. 195-205 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 有賀義明, 曹増延, 渡邉啓行: "強震時の非線形性を考慮したコンクリート重力式ダムの耐震性の評価について"大ダム,日本大ダム会議. No.175. 103-111 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 川上英二, 茂木秀則: "高密度アレー観測記録に基づく応答スペクトル比の確率分布"日本建築学会構造系論文集. No.551. 37-44 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Haddadi, H.R., Kawakami, H.: "Analysis of in situ seismic data in boreholes by NIOM method"10th International Conference on Soil Dynamics and Earthquake Engineering,Volume of Extended Abstract. 66 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tsunoda, F.: "Middle Pleistocene Uplift of the South Fossa Magna Region"Himalayan Geology. Vol.22(1). 17-25 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 鬼塚信弘, 堀宗朗, 岩下和義, 鈴木崇伸: "基盤の逆断層運動の数値実験における地盤変形の解析"応用力学論文集. Vol.4. 459-466 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 谷山尚, 渡邉啓行, 宮武 隆: "横ずれ断層上の表層地盤の変形に関する研究"土木学会第56回年次学術講講演会概要集. I. 90-91 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺啓行: "コンクリートアーチダムの地震応答における材料非線形性とジョイント開口の相互作用"ダム工学. 10・4. 276-288 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 茂木秀則: "SIGNALデータの統計解析に基づく最大加速度の空間的確率分布"土木学会論文集. 647/I-51. 369-378 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ghayamghamian M.R.: "On-site nonlinear hysteresis curves and dynamic soil properties"J.of Geotech.and Geoenviron.Eng., ASCE. 126・6. 543-555 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Oda M.: "Study on couple stress and shear band development in granular media based on numerical analyses"International Journal of Engineering Science. 38. 1713-1740 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 谷山尚: "断層上の動力学的破壊モデルパラメタの推定法に関する研究"応用力学論文集. 3. 541-546 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 鬼塚信弘: "逆断層変位に伴う表層地盤の変形シミュレーション"応用力学論文集. 3. 577-584 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺 啓行: "ペリメータ沿いのジョイントと鉛直ジョイントの開口がコンクリートアーチダムの地震応答に与える影響"ダム工学. 9・2. 79-94 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 川上 英二: "強震動アレーデータに基づく隣接二地点間の最大加速比の確率分布"土木学会論文集. 626/I-48. 219-230 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] KAWAKAMI H.: "Satistical Study of Spatial Variation of Response Spectrum Using Free Field Records of Dense Strong Motion Arrays"Earthquake Engineering and Structural Dynamics. 28. 1273-1294 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 谷山 尚: "断層上の応力降下過程が断層近傍の地震動に与える影響"応用力学論文集. 2. 523-531 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 鬼塚 信弘: "基盤の逆断層変位に伴なう地盤の変形と応力について"応用力学論文集. 2. 533-542 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] DARBAR R..S.: "Effects of perimetrical and vertical joint opening on the seismic response of a concrete arch dam"Proceedings of Earthquake Resistant Engineering Structures. 143-152 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] WATANABE H.: "Investigation of the modelling method of the dam-foundation-reservoir system"12th World Conference on Earthquake Engineering. CD-ROM(No.-1094)paper. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] KAWAKAMI H.: "Earthquake Performance of Highway System in Tokyo"12th World Conference on Earthquake Engineering. CD-ROM(No.-512)paper. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] TANIYAMA H.: "Deformation of sandy deposits by fault movement"12th World Conference on Earthquake Engineering. CD-ROM(No.-2209)paper. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] WATANABE H.: "Effects of joint opening and material nonlinearity on the seismic response of a concrete arch dam"12th World Conference on Earthquake Engineering. CD-ROM(No.-232)paper. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 角田史雄: "活断層帯における地震動の震動動態について"京都大学防災研究所研究集. 10 K-2. 43-55 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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