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地震トランポリン効果を考慮した土砂災害リスク評価に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16F16056
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 自然災害科学・防災学
研究機関九州大学

研究代表者

陳 光斉  九州大学, 基幹教育院, 教授 (50293882)

研究分担者 ZHANG YINGBIN  九州大学, 基幹教育院, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2016-10-07 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワード大地震 / 土砂災害 / 崩壊土石 / 遠距離移動 / メカニズム / 多重加速モデル / 非線形破壊モデル / 数値シミュレーション技術 / 地震 / 近断層 / ベロシティパルス効果 / トランポリン効果 / 数値シミュレーション / ハザードマップ / 予測
研究実績の概要

2008年四川省で発生した大地震(M8)は、観測史上例のない大規模土砂災害が誘発され、崩壊土石が移動距離1000m以上の大規模崩壊が数多く発生し、甚大な被害をもたらした。一方、平成13年実施された「土砂災害防止法」では、土砂災害警戒区域は、急傾斜地の下端から最大50m以内、地滑り区域下端から最大250mの範囲内の区域と定められ、土砂災害対策計画がそれに基づいて作成されていた。地震による土砂災害は対応されていないことが明らかであり、大地震による土砂災害リスクの予測と評価が非常に重要である。
本研究では、地震による崩壊土石の遠距離移動メカニズムに関する理論根拠の構築や、崩壊土石の遠距離移動時に地震波動特性、地質特性、地形特性の解明、高度な数値シミュレーション技術の開発による斜面災害リスクの評価手法の確立等を目指す。そのために、受入研究者が「多重加速モデル」という新しいモデルを提案し、振動台モデル実験と数値シミュレーションを行い、高速・遠距離移動現象の解明に関する研究を行ってきた。その研究成果に基づき、崩壊土石の遠距離移動に必要な初期速度の発生メカニズムに関する破壊理論や地震波による動摩擦の低減メカニズムを考慮した新数値シミュレーション手法を確立するために、外国人特別研究員と以下の共同研究を行った。
1)受入研究者が提案した「多重加速モデル」と候補者が提案した非線形破壊モデルを組み合わせて、崩壊土石の遠距離移動メカニズムに関する理論を構築した。
2)受け入れ研究者が開発した不連続変形法DDAに候補者が提案した多点接触ばねモデルを取り入れて、地震による崩壊土石の大きな初期速度・低運動摩擦の発生機構と改良数値シミュレーション技術を確立した。
3)地震による崩壊土石の遠距離運動メカニズムの解明結果に基づき、崩壊土石の高速・遠距離移動に必要な地震動や地盤条件を特定した。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 12件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 12件、 招待講演 6件)

  • [国際共同研究] 成都理工大学/西南交通大学/大連理工大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 西南交通大学/成都理工大学/大連理工大学(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] A method for microscopic unsaturated soil-water interaction analysis based on DDA2019

    • 著者名/発表者名
      Guo Longxiao、Li Tonglu、Chen Guangqi、Yu Pengcheng、Peng Xinyan、Yang Deguang
    • 雑誌名

      Computers and Geotechnics

      巻: 108 ページ: 143-151

    • DOI

      10.1016/j.compgeo.2018.12.002

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Parallel computing of three-dimensional discontinuous deformation analysis based on OpenMP2019

    • 著者名/発表者名
      Peng Xinyan、Chen Guangqi、Yu Pengcheng、Zhang Yingbin、Guo Longxiao、Wang Cungen、Cheng Xiao、Niu Hui
    • 雑誌名

      Computers and Geotechnics

      巻: 106 ページ: 304-313

    • DOI

      10.1016/j.compgeo.2018.11.016

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Applying modified discontinuous deformation analysis to assess the dynamic response of sites containing discontinuities2018

    • 著者名/発表者名
      Peng Xinyan、Yu Pengcheng、Zhang Yingbin、Chen Guangqi
    • 雑誌名

      Engineering Geology

      巻: 246 ページ: 349-360

    • DOI

      10.1016/j.enggeo.2018.10.011

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Simulating the damage extent of unreinforced brick masonry buildings under boulder impact using three-dimensional discontinuous deformation analysis (3-D DDA)2018

    • 著者名/発表者名
      Li Zhujun、Liu Shuguang、Zhang Hong、Chen Guangqi、Wu Wei、Zhu Hehua、Zhuang Xiaoying、Wang Wei
    • 雑誌名

      Engineering Failure Analysis

      巻: 93 ページ: 122-143

    • DOI

      10.1016/j.engfailanal.2018.07.013

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Rock Burst Analysis Using DDA Numerical Simulation2018

    • 著者名/発表者名
      Chen Guangqi、He Manchao、Fan Fusong
    • 雑誌名

      International Journal of Geomechanics

      巻: 18 号: 3 ページ: 04018001-04018001

    • DOI

      10.1061/(asce)gm.1943-5622.0001055

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An integrated method for rapid estimation of the valley incision by debris flows2018

    • 著者名/発表者名
      Han Zheng、Wang Weidong、Li Yange、Huang Jianling、Su Bin、Tang Chuan、Chen Guangqi、Qu Xia
    • 雑誌名

      Engineering Geology

      巻: 232 ページ: 34-45

    • DOI

      10.1016/j.enggeo.2017.11.007

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Improvement of the Joint Parameters’ Definition in DDA(discontinuous deformation analysis)2018

    • 著者名/発表者名
      Wang J, Zhang Y, Zhao J et al
    • 雑誌名

      Journal of Southwest Jiaotong University

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic simulation of landslide dam behavior considering kinematic characteristics using a coupled DDA-SPH method2017

    • 著者名/発表者名
      Wang Wei、Chen Guangqi、Zhang Yingbin、Zheng Lu、Zhang Hong
    • 雑誌名

      Engineering Analysis with Boundary Elements

      巻: 80 ページ: 172-183

    • DOI

      10.1016/j.enganabound.2017.02.016

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cheng, Stability analysis of homogeneous slopes with benches2017

    • 著者名/発表者名
      L. Zhao, R. Xie, L. Li 1, Y. Zhang*, X. Cheng
    • 雑誌名

      Geomechnics and Engineering

      巻: 13 ページ: 517-533

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Seismic displacement along a log-spiral failure surface with crack using rock Hoek?Brown failure criterion2017

    • 著者名/発表者名
      Zhao Lian-heng、Cheng Xiao、Li Liang、Chen Jia-qi、Zhang Yingbin
    • 雑誌名

      Soil Dynamics and Earthquake Engineering

      巻: 99 ページ: 74-85

    • DOI

      10.1016/j.soildyn.2017.04.019

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A preliminary study of kinetic characteristic of rock-fall under seismic loading2017

    • 著者名/発表者名
      HUANG Xiao-fu, ZHANG Ying-bin, ZHAO Xing-quan, YU Peng-cheng, XING Hao, ZHANG Jue, CHEN Yan-yan
    • 雑誌名

      Rock and Soil Mechanics

      巻: 38 ページ: 583-592

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An improved contact searching method in 2D-DDA2017

    • 著者名/発表者名
      YU Peng-cheng, ZHANG Ying-bin, ZHAO Xing-quan, HUANG Xiao-fu
    • 雑誌名

      Rock and Soil Mechanics

      巻: 38 ページ: 902-910

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A method for stability analysis of landslide based on simulating the sliding face with point contact2017

    • 著者名/発表者名
      WANG Jin-mei, ZHANG Ying-bin, ZHAO John X.,YU Peng-cheng, WANG Pan,HOU Rui-bin,HUANG Xiao-fu,WEI Tao
    • 雑誌名

      Rock and Soil Mechanics

      巻: 38

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Pulse-like ground motions vs peak ground acceleration on the initiation of co-seismic landslides2018

    • 著者名/発表者名
      Guangqi CHEN
    • 学会等名
      International Symposium on Seismic Performance and Design of Slopes
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of a DDA based 3D Solid-Fluid Simulation Technique for Analysis of Landslide Induced Chain Disasters2018

    • 著者名/発表者名
      Guangqi CHEN
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Analysis of Discontinuous Deformation
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Numerical simulation of landslide-dam using a 3D DDA and SPH coupled solid-fluid simulation technique2018

    • 著者名/発表者名
      Guangqi CHEN
    • 学会等名
      7th Japan-China joint symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of DDA to simulation of extreme phenomena induced by a strong earthquake2018

    • 著者名/発表者名
      Guangqi CHEN
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Continental Earthquakes
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Simulation of Earthquake Ground Motions2018

    • 著者名/発表者名
      Guangqi CHEN
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Mega Earthquake Induced Geo-disasters and Long Term Effects
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Numerical simulation of landslide-dam using a 3D DDA and SPH coupled solid-fluid simulation technique2018

    • 著者名/発表者名
      Guangqi Chen, Wei Wang, Hong Zhang, Yingbin Zhang
    • 学会等名
      7th Japan-China joint symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a 3D Coupled Solid-Fluid Simulation Technique Using DDA and SPH and Application to Landslide Induced Chain Disasters2018

    • 著者名/発表者名
      G. Chen, L. Zheng, Y. Zhang, H. Zhang, Z. Han, W. Wang, Z. Li
    • 学会等名
      Taiwan Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] EXTENSION OF EDGE-EDGE CONTACT IN DISCONTINUOUS DEFORMATION ANALYSIS: FROM CONCENTRATED FORCE TO UNIFORM FORCE2018

    • 著者名/発表者名
      Yingbin Zhang, Guangqi Chen, Jinmei Wang, Pengcheng Yu
    • 学会等名
      13ICADD
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Discontinuous Deformation Analysis and its promotion and application in the prediction, prevention and mitigation of natural disasters2018

    • 著者名/発表者名
      Yingbin Zhang, Wenyi Tang, Guangqi Chen
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Initiation of Near-fault Landslides Subjected to Pulse-like Ground Motions2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhang, G. Chen
    • 学会等名
      The 15th International Symposium on Geo-disaster Reduction
    • 発表場所
      China
    • 年月日
      2017-08-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mechanism analysis of earthquake induced extreme motions: Clarifying extreme acceleration2017

    • 著者名/発表者名
      G. Chen, T. Kawakami, Y. Zhang
    • 学会等名
      51th ARMA
    • 発表場所
      USA
    • 年月日
      2017-06-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shaking table test for estimating the effects of seismic loading on the mobility of rockfall2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhang, X. Huang, G. Chen
    • 学会等名
      51th ARMA
    • 発表場所
      USA
    • 年月日
      2017-06-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of near-fault pulse-like ground motions on the permanent displacement of seismic slope2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhang, G. Chen
    • 学会等名
      1st Engineering Geology Symposium of China mainland, Taiwan and Hong Kong, China
    • 発表場所
      Japan
    • 年月日
      2017-05-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-10-11   更新日: 2024-03-26  

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