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弾塑性構成則を搭載した不連続体解析手法による地盤と石積構造物の相互作用問題の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J00077
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 地盤工学
研究機関京都大学

研究代表者

橋本 涼太  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード地盤工学 / 石積構造物 / 数値解析 / 支持力 / アンコール遺跡 / 修復 / 地盤 / 文化財保存 / カンボジア
研究実績の概要

本研究課題では、カンボジアのアンコール遺跡をはじめとする石積構造物と、基礎地盤の相互作用問題をシミュレート可能な解析コードの開発、構造物の安定性評価手法の構築を目的としている。本年度は、主に①石積基壇構造の修復設計スキームの改良。②不飽和浸透を考慮した地盤-石積構造物系の変形解析手法の開発に取り組んだ。
①については、昨年度提案した極限平衡法に準ずる手法による石積構造物基礎の支持力算定法が抱えていた、(a)支持力算定時に仮定する破壊メカニズムを数値解析結果を元に経験的である、(b)適用可能範囲について示されていないといった課題を解決した。具体的に、(a)に関しては簡易設計法において仮定する地盤内部の円弧状の滑りと石材間の滑動による複合的な破壊メカニズムのうち、地盤内の滑り円の中心位置が単一のパラメータによって表現可能であることを示し、そのパラメータを変化させた際に極限支持力が最小値をとる場合のメカニズムを採用することで、客観的かつ明確な手順に基づく手法に改良した。そして、課題(b)については、昨年度も実施した弾塑性NMM-DDAによる基壇構造の極限支持力解析を追加の構造パラメータに関して実施し、構造条件ごとに数値解析結果に対する簡易算定法による極限支持力の誤差マップを作成することで適用可能範囲を示した。
②については土骨格の変形のみを考慮していた従来の弾塑性NMM-DDAを地盤中の不飽和浸透現象を考慮して新たに定式化し、簡易三相系の浸透-変形連成解析手法へと拡張した。手法の妥当性は、既往の模型実験等の解析を通じ検証した。また、石積基壇構造の載荷・浸透解析を実施した結果、基壇構造の破壊形態は、浸透現象と不連続面の力学特性の複合的作用で変化することがわかった。今後開発手法を用いて様々な地盤・降雨条件下でのシミュレーションを行うことで、その力学挙動を明らかにすることが重要となる。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Method of deformation analysis for composite structures of soils and masonry stones2017

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, R., Kikumoto, M., Koyama, T., Mimrua, M.
    • 雑誌名

      Computers and Geotechnics

      巻: 82 ページ: 67-84

    • DOI

      10.1016/j.compgeo.2016.09.011

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical study on the bearing capacity of masonry platform with different number of layers2017

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, R., Kikumoto, M., Koyama, T., Mimura, M.
    • 雑誌名

      Japanese Geotechnical Society Special Publication

      巻: 5 号: 2 ページ: 44-49

    • DOI

      10.3208/jgssp.v05.011

    • NAID

      130005312863

    • ISSN
      2188-8027
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 節点ベース要素で拡張した弾塑性NMM-DDAの開発と検証2016

    • 著者名/発表者名
      橋本涼太、小山倫史、菊本 統、三村 衛
    • 雑誌名

      地盤工学ジャーナル

      巻: 11 号: 2 ページ: 163-177

    • DOI

      10.3208/jgs.11.163

    • NAID

      130005161617

    • ISSN
      1880-6341
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stability Analysis of Masonry Structure in Angkor Ruin Considering the Construction Quality of the Foundation2014

    • 著者名/発表者名
      R. Hashimoto, T. Koyama, M. Kikumoto, T. Saito & M. Mimura
    • 雑誌名

      Journal of Civil Engineering Research

      巻: 4(3A) ページ: 78-82

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 離散体の地震応答解析におけるマニフォールド法の適用に関する基礎的研究2017

    • 著者名/発表者名
      橋本涼太
    • 学会等名
      第14回岩の力学国内シンポジウム
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2017-01-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Nodally integrated NMM-DDA for the continuum-discontinuum interaction analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, R.
    • 学会等名
      9th Asian Rock Mechanics Symposium
    • 発表場所
      Bali, Indonesia
    • 年月日
      2016-10-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 石積基壇構造の支持力特性に関する数値解析的検討2016

    • 著者名/発表者名
      橋本涼太
    • 学会等名
      第51回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [学会発表] Numerical study on the bearing capacity of masonry building foundation in Cambodia2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, R.
    • 学会等名
      International Mini Symposium Chubu
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 土‐水連成NMM-DDAの開発と検証解析2015

    • 著者名/発表者名
      橋本涼太
    • 学会等名
      第50回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      北海道科学大学
    • 年月日
      2015-09-01 – 2015-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of soil-water coupled NMM-DDA2015

    • 著者名/発表者名
      Ryota Hashimoto
    • 学会等名
      The 49th US Rock Mechanics/Geomechanics Symposium
    • 発表場所
      サンフランシスコ
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stability analysis of the Bayon Central Tower with NMM-DDA considering the excavation of the foundation2014

    • 著者名/発表者名
      R. Hashimoto, T. Koyama, M. Kikumoto, T. Saito, S. Yamada, M. Araya, Y. Iwasaki & Y. Ohnishi
    • 学会等名
      The 8th Asian Rock Mechanics Symposium
    • 発表場所
      ロイトン札幌(札幌市)
    • 年月日
      2014-10-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Numerical study on the influence of traditional soil foundation on the stability of masonry structure in Angkor with NMM-DDA2014

    • 著者名/発表者名
      R. Hashimoto, T. Koyama, M. Mimura, M. Kikumoto, T. Saito, S. Yamada, M. Araya & Y. Iwasaki
    • 学会等名
      The 14th International Conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2014-09-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] NMM-DDAによるアンコール遺跡バイヨン寺院と地盤の安定解析2014

    • 著者名/発表者名
      橋本涼太, 小山倫史, 齋藤徹, 菊本統
    • 学会等名
      土木学会第69会年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中市)
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] NMMによるアンコール遺跡バイヨン寺院の基壇掘削時安定解析2014

    • 著者名/発表者名
      橋本涼太,
    • 学会等名
      第49回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2014-07-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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