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地質学・地盤工学的見地から海底岩盤の力学挙動の高精度モデル化

研究課題

研究課題/領域番号 17H03304
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地盤工学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

張 鋒  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70303691)

研究分担者 山本 由弦  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 数理科学・先端技術研究分野, 分野長代理 (10435753)
岩井 裕正  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80756908)
阪口 秀  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 数理科学・先端技術研究分野, 分野長 (10235145)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワード海洋工学 / 地質学 / 土壌圏現象 / 地震工学 / 解析・評価
研究成果の概要

本研究では,プロトデコルマ層準とそうでない深海底堆積物を用いて静的・動的載荷と境界値問題の数値実験を実施し、以下の知見が得られた。①最大圧密応力が圧密降伏応力pcの1.6-4倍の動的載荷を与えると面構造が発達する性質はプロトデコルマ層準とそうでない層準が共通である。②4 pcを動的載荷すると面構造の発達は振動回数に依存しないプロトデコルマ層準の特有性質が確認できた。③沈み込み過程を時系列的な数値実験を実施し、デコルマを形成させる支配的な要因は静的せん断力ではなく、地震などの動的載荷である仮説を境界値問題としてもある程度検証できた。即ち精巧な海底岩盤力学モデルの確立がある程度できたといえる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地質学と地盤工学の見地からデコルマ形成メカニズムを解明するため、種々の室内力学要素試験、電子顕微鏡による微視的構造の観察と帯磁率異方性測定により、その巨視的力学特性と微視的構造の内在関係を調べた。また、地震荷重、プレート沈み込み時のせん断力を同時に受けた際、海底地盤の挙動を数値実験で調べた。その結果、微視的構造変化も適切に反映できる精巧な海底岩盤力学モデルの確立がある程度できた。従来の理論で全く解釈できない断層付近の種々の力学特性、例えば、静岩圧に近い間隙水圧の分布や、デコルマが高密度化にもかかわらず構造が保たれる現象の解明に繋がり、地震伝播メカニズムを解明する一つの手がかりとなる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (22件) (うち国際共著 19件、 査読あり 22件、 オープンアクセス 17件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 泥質岩の圧密過程におけるひずみ軟化2020

    • 著者名/発表者名
      KAMIYA Nana, ZHANG Feng, FUKUOKA Junichi, KATO Yushi, LIN Weiren
    • 雑誌名

      材料

      巻: 69 号: 3 ページ: 250-255

    • DOI

      10.2472/jsms.69.250

    • NAID

      130007812178

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • 年月日
      2020-03-15
    • 関連する報告書
      2019 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] Element tests on hydraulic-mechanical behavior of saturated/unsaturated landslide dam materials2020

    • 著者名/発表者名
      Ma Junnan、Xiong Xi、Yang Jiangtao、Mikami Ryota、Shi Zhenming、Zhang Feng
    • 雑誌名

      Japanese Geotechnical Society Special Publication

      巻: 8 号: 9 ページ: 360-365

    • DOI

      10.3208/jgssp.v08.j30

    • NAID

      130007809109

    • ISSN
      2188-8027
    • 年月日
      2020-03-14
    • 関連する報告書
      2019 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] Numerical Analysis on Mechanism of Dewatering as a mitigation method Against Liquefaction2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Morikawa and H. Cho
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: Vol.18, Issue 66 号: 66 ページ: 68-75

    • DOI

      10.21660/2020.66.9407

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vitrinite reflectance and consolidation characteristics of the post‐middle Miocene Forearc Basin in central and eastern Boso Peninsula, central Japan: Implications for basin subsidence2020

    • 著者名/発表者名
      Kamiya Nana, Yamamoto Yuzuru, Zhang Feng, Lin Weiren
    • 雑誌名

      Island Arc

      巻: 29 号: 1 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1111/iar.12344

    • 関連する報告書
      2019 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] 小径杭併用土のう基礎の地震時応答特性に関する実験的研究2019

    • 著者名/発表者名
      土井 達也、押田 直之、山田 聖治、室野 剛隆、張 鋒
    • 雑誌名

      構造工学論文集 A

      巻: 65A 号: 0 ページ: 164-177

    • DOI

      10.11532/structcivil.65A.164

    • NAID

      130007791169

    • ISSN
      1881-820X
    • 年月日
      2019-03-15
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Liquefaction-Induced Buckling Failure of Group-Pile Foundation and Countermeasure by Partial Ground Improvement2019

    • 著者名/発表者名
      Kheradi Hamayoon、Morikawa Yukihiro、Ye Guanlin、Zhang Feng
    • 雑誌名

      International Journal of Geomechanics

      巻: 19 号: 5 ページ: 04019020-04019020

    • DOI

      10.1061/(asce)gm.1943-5622.0001379

    • 関連する報告書
      2019 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] Tests on mechanical behavior of unsaturated decomposed granite and its modelling considering finite deformation2019

    • 著者名/発表者名
      Xiong Xi、Xiong Yonglin、Tsunemoto Takashi、Okino Shogo、Qiu Xiaoyue、Kurimoto Yuhei、Zhang Feng
    • 雑誌名

      Soils and Foundations

      巻: 59 号: 2 ページ: 253-270

    • DOI

      10.1016/j.sandf.2018.10.006

    • 関連する報告書
      2019 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] Shear stress relaxation behavior of rock discontinuities with different joint roughness coefficient and stress histories2019

    • 著者名/発表者名
      Wang Zhen、Gu Linlin、Shen Mingrong、Zhang Feng、Zhang Guokai、Wang Xiao
    • 雑誌名

      Journal of Structural Geology

      巻: 126 ページ: 272-285

    • DOI

      10.1016/j.jsg.2019.06.016

    • 関連する報告書
      2019 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] Influence of Shear Rate on the Shear Strength of Discontinuities with Different Joint Roughness Coefficients2019

    • 著者名/発表者名
      Wang Zhen、Gu Linlin、Shen Mingrong、Zhang Feng、Zhang Guokai、Deng Shuxin
    • 雑誌名

      Geotechnical Testing Journal

      巻: 43 号: 3 ページ: 20180291-20180291

    • DOI

      10.1520/gtj20180291

    • 関連する報告書
      2019 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] Thermo-elasto-viscoplastic mechanical behavior of manmade rock and its numerical modeling2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang Feng、Xiong Yong-lin、Itani Yusuke、One Eishi
    • 雑誌名

      Underground Space

      巻: 4 号: 2 ページ: 121-132

    • DOI

      10.1016/j.undsp.2018.12.003

    • 関連する報告書
      2019 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] A unified constitutive model for unsaturated soil under monotonic and cyclic loading2019

    • 著者名/発表者名
      220.Y. L. Xiong, G. L. Ye, Y. Xie, B. Ye, S. Zhang and F. Zhang
    • 雑誌名

      Acta Geotechnica

      巻: 14 号: 2 ページ: 313-328

    • DOI

      10.1007/s11440-018-0754-2

    • 関連する報告書
      2019 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] 1g shaking table tests on seismic enhancement of existing box culvert with partial ground improvement method and its 2D dynamic simulation2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kheradi, K. Nagano, H. Nishi and F. Zhang
    • 雑誌名

      Soils and Foundations

      巻: 58 号: 3 ページ: 563-581

    • DOI

      10.1016/j.sandf.2018.01.002

    • 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] Formation of excess fluid pressure, sediment fluidization and mass-transport deposits in the Plio-Pleistocene Boso forearc basin, central Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Nana Kamiya, Masayuki Utsunomiya, Yuzuru Yamamoto, Junichi Fukuoka, Feng Zhang, Weiren Lin
    • 雑誌名

      Subaqueous Mass Movements. Geological Society, London, Special Publications.

      巻: 477 号: 1 ページ: 477-477

    • DOI

      10.1144/sp477.20

    • 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] Numerical analysis on mechanism of liquefaction not only in main earthquake but also in after shock2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Morikawa, H. Sakaguchi, A. Taira and H. Cho
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: 14 号: 45 ページ: 58-65

    • DOI

      10.21660/2018.45.7264

    • 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] Numerical investigation of the influence of non-uniform factors on the monotonic/cyclic behaviour of coarse-grained soil2018

    • 著者名/発表者名
      F. F. Ren, J. Y. He, F. Zhang
    • 雑誌名

      Computers and Geotechnics

      巻: 103 ページ: 115-137

    • DOI

      10.1016/j.compgeo.2018.07.002

    • 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] Unified modeling of soil behaviors before/after flow liquefaction2018

    • 著者名/発表者名
      Ye B., Ni X.Q., Huang Y., Zhang F
    • 雑誌名

      Computers and Geotechnics

      巻: 102 ページ: 125-135

    • DOI

      10.1016/j.compgeo.2018.06.011

    • 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] Failure mechanism of unsaturated landslide dam under seepage loading - Model tests and corresponding numerical simulations2018

    • 著者名/発表者名
      X. Xiong, Z. M. Shi, S. G. Guan, F. Zhang
    • 雑誌名

      Soils and Foundations

      巻: 58 号: 5 ページ: 1133-1152

    • DOI

      10.1016/j.sandf.2018.05.012

    • 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] Major variations in vitrinite reflectance and consolidation characteristics within a post-middle Miocene forearc basin, central Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Kamiya, N., Yamamoto, Y., Wang, Q., Kurimoto, Y., Zhang, F. & Takemura
    • 雑誌名

      Tectonophysics

      巻: 69-80 ページ: 710-711

    • DOI

      10.1016/j.tecto.2016.10.027

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Creep behavior and long-term strength of Green Schist under different confining pressures2017

    • 著者名/発表者名
      Z. Wang, M. R. Shen, L. L. Gu and F. Zhang
    • 雑誌名

      Geotechnical Testing Journal

      巻: 40.5 号: 1 ページ: 17-29

    • DOI

      10.1520/gtj20170143

    • 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] Settlement mechanism of piled-raft foundation due to cyclic train loads and its countermeasure2017

    • 著者名/発表者名
      Gu L. L., Ye G. L., Wang Z., Ling X. Z. and Zhang F
    • 雑誌名

      Earthquake Engineering and Engineering Vibration

      巻: 93 号: 3 ページ: 68-76

    • DOI

      10.1007/s11803-017-0403-z

    • 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] Dynamic response and long-term settlement of a metro tunnel in saturated clay due to moving train load2017

    • 著者名/発表者名
      Q. Huang., H. W. Huang, B Ye, D. M. Zhang, L. L. Gu and F. Zhang
    • 雑誌名

      Soils and Foundations

      巻: 57.6 号: 6 ページ: 1059-1075

    • DOI

      10.1016/j.sandf.2017.08.031

    • 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 unified thermo-elasto-viscoplastic model for soft rock2017

    • 著者名/発表者名
      Y. L. Xiong, G. L. Ye, H. H. Zhu, S. Zhang and F. Zhang
    • 雑誌名

      International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences

      巻: 93 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1016/j.ijrmms.2017.01.006

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] K0条件下で種々の載荷を受ける海洋堆積物試料の力学特性と内部構造変化2018

    • 著者名/発表者名
      加藤優志,福岡純一, 栗本悠平, 山本由弦,阪口秀, 岩井裕正,張鋒
    • 学会等名
      地盤工学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Macro mechanical behavior and micro structure change of natural depositary soft clay subjected to several Hz of cyclic loading under K0 and isotropic conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Kurimoto, Qian Wang, Junichi Fukuoka, Hiromasa Iwai & Feng Zhang, Yuzuru Yamamoto & Hide Sakaguchi
    • 学会等名
      19th ICSMGE
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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