| 研究課題/領域番号 |
12555131
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
構造工学・地震工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
三上 隆 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00002303)
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| 研究分担者 |
須藤 敦史 株式会社地崎工業, 土木技術部, 主任研究員
小池 明夫 株式会社ドーコン, 地質部, 研究員 (50312385)
名和 豊春 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30292056)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2001年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2000年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
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| キーワード | 道路トンネル / 寒冷地 / トンネル覆工 / 温度ひび割れ / データ・マイニング / 断熱材 / セミ-バイオグラム / 設計法 / 寒冷地トンネル / 覆工ひび割れ / データマイニング / 設計気温 / トンネル / 熱伝導解析 / 熱応力解析 / 寒冷地道路トンネル / 非定常熱伝導 / 水和熱 |
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| 研究概要 |
この研究では、寒冷地道路トンネルの覆工ひび割れに影響を与える諸因子の抽出および、地山凍結防止に用いられる断熱材の設計入力温度の設定法などの検討を行ったもので、得られた主な結論は以下である。
(1)断熱材の設計に用いられるトンネル坑口における気温変動は、気温変動の統計的性質を把握した観測地の気温のセミ-バリオグラム(Semi-Vriogram)を求めることにより得られる。なお、これによる結果は、観測地の結果と良い一致を示す。
(2)トンネル坑内の気温変動は、トンネル坑口からの距離を変数として、年平均気温および振幅(年較差)を用いて評価することができる。
(3)ニューラルネットワーク(Neural Network)を用いたデータマイニング(Data Mining)は、トンネル覆工に発生するひび割れ(クラック)の原因を推定・把握するのに有効である。
(4)地山凍結による凍結圧の算定に必要となる凍結深さを求めるために、一次元半無限移動境界問題の近似解析手法を提案した。なお、本解析法による結果は他の解析法のそれに比較し、十分な精度を有することが明らかになった。
(5)トンネル覆工の温度ひび割れの発生メカニズムを検討するために、厚さの薄い断熱材に対しては特殊(接触)要素を開発し、二次元の温度解析および応力解析を試みた。その結果、コンクリート若令時の弾性係数、熱伝達率、断熱材施工の有無(厚さ、熱伝導率)などが大きな影響を与えることが明らかになった。
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