| 研究課題/領域番号 |
16H04994
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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 | 一般 |
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| 研究分野 |
地域環境工学・計画学
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
毛利 栄征 茨城大学, 農学部, 教授 (90373224)
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| 研究分担者 |
河端 俊典 神戸大学, 農学研究科, 教授 (20335425)
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| 研究協力者 |
田頭 秀和
泉 明良
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2016年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
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| キーワード | ため池 / 耐震診断 / 土の強度と変形 / 土の劣化と強度低下 / すべり破壊 / 超大ひずみ / 累積損傷 / 自然災害 / 土砂災害 / 地盤工学 / 強度低下 / 耐震 / 安全性評価 / 土の強度・変形 / 土の強度試験 |
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| 研究成果の概要 |
リングせん断試験による土質試験によってため池堤体土の超大ひずみまでの変形と強度の劣化特性を明らかにし，堤体土の「一般化標準強度低下モデル」を開発した。この累積損傷による強度低下を考慮したモデルを有限要素法解析に導入し，ため池堤体の地震時挙動と残留変形予測を行って，そのモデルの適応性を明らかにした。遠心力載荷装置を用いたため池の模型振動実験を対象として一般化標準強度低下モデルを導入した有限要素解析によるシミュレーションを実施した。その結果，堤体の地震時応答特性，進行性破壊モードや変形量などをよく予測することができており，統合的耐震診断システムの適用性を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在，ため池などの土構造物の地震時の決壊の危険性を定量的に評価できる手法はない。
本研究の成果である堤体の超大ひずみレベルまでの強度低下特性モデル「一般化標準強度低下モデル」をプロトタイプとして，塑性すべり解析や有限要素法解析に導入することによって、初期の微小変形からすべり破壊，堤体の決壊にいたる大規模崩壊（決壊）を統一的に評価することが可能となる。すなわち，決壊可能性の高いため池を定量的に峻別することができ，社会的な意義は極めて高い。さらに，数百％を越える超大ひずみまでの広範囲の強度低下のモデル化は，すべての土構造物に共通の課題であり，学術的意義も高い。
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