| 研究課題/領域番号 |
17360224
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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 |
地盤工学
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
中井 照夫 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (00110263)
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| 研究分担者 |
前田 健一 名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (50271648)
張 鋒 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (70303691)
檜尾 正也 (桧尾 正也) 名古屋工業大学, 工学研究科, 助教 (00335093)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
16,720千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 1,020千円)
2007年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2006年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2005年度: 8,200千円 (直接経費: 8,200千円)
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| キーワード | トンネル / 山留め / 掘削 / モデル試験 / 有限要素解析 / 構成式 / 既設構造物 / 施工過程 / モデル実験 / 土圧 / 周辺構造物 / 有限要素法 / 構成モデル / 弾塑性 / 山留め掘削 / トンネル掘削 / 土の構成モデル / 3次元効果 / 構造物荷重 |
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| 研究概要 |
本研究では、まず地盤材料の構成式とその応用に関する今までの研究成果をベースに、地盤の掘削問題(トンネル掘削および山留め掘削)を地盤と構造物の3次元相互作用問題として捉え、(1)地盤材料の変形・強度特性、(2)既設構造物の荷重および剛性、(3)構造物と地盤の境界面の力学特性、(4)施エプロセス(工法の違い)を適切に考慮した有限要素解析を行い、掘削地盤および既設構造物の応力・変形挙動を精査した。また、解析に対応したモデル実験も併せて行い、解析・実験の両面から、掘削地盤の3次元変形・破壊メカニズムを明らにした。具体的には以下の成果が得られた。
(1)トンネルや山留め掘削時の土圧や地盤の変形が地盤材料の物性を適切に考慮した構成モデル(subloading tij model)を用いた解析定性的・定量的に予測できることを示した。
(2)さらに、既設構造物の剛性だけでなくその荷重が地盤の挙動に与える影響(現在は殆ど考慮していない)についても、実験・解析の両面から検討し、本解析法で定性・定量的な評価ができることを示した。
(3)間隙水の影響を考えた掘削問題の解析を行った。その結果、既設構造物荷重や施工過程はもとより、間隙水の移動の影響含め、地盤の変形や作用土圧、水圧を総合的に解析することが可能となった。
(4)2次元での解析・実験結果や従前の予測法と3次元の実験および解析結果と比較し、2次元解析や従前の予測法の問題点やその適用限界を明らかにした。
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