• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

地盤-都市系の連成地震応答解析手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14719
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関東京大学

研究代表者

藤田 航平  東京大学, 地震研究所, 助教 (00744856)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード有限要素法 / 地震応答解析 / 高性能計算 / 地盤-都市系連成地震応答解析 / メッシュ生成 / 地盤-都市系 / 連成地震応答解析
研究成果の概要

本研究では,デジタル都市データから地盤と地下・地上構造物群の高詳細3次元有限要素法モデルを自動構築する手法,及び,近年の計算機アーキテクチャに適した高速な大規模有限要素地震応答解析手法を開発することで,地盤-都市系の詳細な連成地震応答解析を行った.地盤・地下街・地上構造物を含む一体モデルを超高分解能で解析することで,地下街による地盤内部の波動場が変化し,その影響で地表面応答が変化するなど,複雑な応答が得られることを確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

高層ビル・インフラ・地下街などが複雑に入り組む都市中枢部においては,地震時に複雑な波動場が生じ,構造物を個々に評価した際には見られない地震応答が発生する可能性がある.このような特性の評価には,地盤-都市系の詳細な3次元連成解析を使うことが合理的である.本研究により,複雑に入り組んだ都市の耐震特性を定量的に分析できるようになり,都市系の耐震設計の安全性・合理性の向上につながると期待される.

報告書

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

    (37件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 7件、 査読あり 21件、 オープンアクセス 14件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] The Effectiveness of Low-Precision Floating Arithmetic on Numerical Codes2020

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Ryuichi、Kondo Masaaki、Fujita Kohei、Ichimura Tsuyoshi、Nakajima Kengo
    • 雑誌名

      HPCAsia2020: Proceedings of the International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region

      巻: - ページ: 199-206

    • DOI

      10.1145/3368474.3368492

    • 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] 地震応答解析に基づくため池堤体の損壊判定と損壊に伴う洪水解析2019

    • 著者名/発表者名
      WADA Mitsumasa、KUBO Shiori、YOSHIDA Hidenori、FUJITA Kohei、ICHIMURA Tsuyoshi
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 75 号: 2 ページ: I_155-I_164

    • DOI

      10.2208/jscejam.75.2_I_155

    • NAID

      130007795412

    • ISSN
      2185-4661
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Matched Filtering Accelerated by Tensor Cores on Volta GPUs With Improved Accuracy Using Half-Precision Variables2019

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Takuma、Ichimura Tsuyoshi、Fujita Kohei、Kato Aitaro、Nakagawa Shigeki
    • 雑誌名

      IEEE Signal Processing Letters

      巻: 26 号: 12 ページ: 1857-1861

    • DOI

      10.1109/lsp.2019.2951305

    • 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] GPU Implementation of a Sophisticated Implicit Low-Order Finite Element Solver with FP21-32-64 Computation Using OpenACC2019

    • 著者名/発表者名
      Takuma Yamaguchi, Kohei Fujita, Tsuyoshi Ichimura, Akira Naruse, Maddegedara Lalith, Muneo Hori
    • 雑誌名

      Proceedings of Sixth Workshop on Accelerator Programming Using Directives (WACCPD)

      巻: -

    • 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] Development of Element-by-Element Kernel Algorithms in Unstructured Implicit Low-Order Finite-Element Earthquake Simulation for Many-Core Wide-SIMD CPUs2019

    • 著者名/発表者名
      Fujita Kohei、Horikoshi Masashi、Ichimura Tsuyoshi、Meadows Larry、Nakajima Kengo、Hori Muneo、Maddegedara Lalith
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: - ページ: 267-280

    • DOI

      10.1007/978-3-030-22734-0_20

    • ISBN
      9783030227333, 9783030227340
    • 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 Fast 3D Finite-Element Solver for Large-Scale Seismic Soil Liquefaction Analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Kusakabe Ryota、Fujita Kohei、Ichimura Tsuyoshi、Hori Muneo、Wijerathne Lalith
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: - ページ: 349-362

    • DOI

      10.1007/978-3-030-22741-8_25

    • ISBN
      9783030227401, 9783030227418
    • 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] Heuristic Optimization with CPU-GPU Heterogeneous Wave Computing for Estimating Three-Dimensional Inner Structure2019

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Takuma、Ichimura Tsuyoshi、Fujita Kohei、Hori Muneo、Wijerathne Lalith
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: - ページ: 389-401

    • DOI

      10.1007/978-3-030-22741-8_28

    • ISBN
      9783030227401, 9783030227418
    • 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] A finite element analysis method for simulating seismic soil liquefaction based on a large-scale 3D soil structure model2019

    • 著者名/発表者名
      Kusakabe Ryota、Ichimura Tsuyoshi、Fujita Kohei、Hori Muneo、Wijerathne Lalith
    • 雑誌名

      Soil Dynamics and Earthquake Engineering

      巻: 123 ページ: 64-74

    • DOI

      10.1016/j.soildyn.2019.04.021

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 416-PFLOPS Fast Scalable Implicit Solver on Low-Ordered Unstructured Finite Elements Accelerated by 1.10-ExaFLOPS Kernel with Reformulated AI-Like Algorithm: For Equation-Based Earthquake Modeling2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ichimura, Kohei Fujita, Takuma Yamaguchi, Akira Naruse, Jack C. Wells, Christopher J. Zimmer, Tjerk P. Straatsma, Takane Hori, Simone Puel, Thorsten W. Becker, Muneo Hori, Naonori Ueda
    • 雑誌名

      Research Poster for SC19: The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis

      巻: -

    • 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] Rapid mantle flow with power-law creep explains deformation after the 2011 Tohoku mega-quake2019

    • 著者名/発表者名
      Ryoichiro Agata, Sylvain D. Barbot, Kohei Fujita, Mamoru Hyodo, Takeshi Iinuma, Ryoko Nakata, Tsuyoshi Ichimura, Takane Hori
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-019-08984-7

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A point-estimate based method for soil amplification estimation using high resolution model under uncertainty of stratum boundary geometry2019

    • 著者名/発表者名
      Iiyama Kahori、Yoshiyuki Atsushi、Fujita Kohei、Ichimura Tsuyoshi、Morikawa Hitoshi、Hori Muneo
    • 雑誌名

      Soil Dynamics and Earthquake Engineering

      巻: - ページ: 480-490

    • DOI

      10.1016/j.soildyn.2018.11.028

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Fast Scalable Implicit Solver for Nonlinear Time-Evolution Earthquake City Problem on Low-Ordered Unstructured Finite Elements with Artificial Intelligence and Transprecision Computing2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ichimura, Kohei Fujita, Takuma Yamaguchi, Akira Naruse, Jack C. Wells, Thomas C. Schulthess, Tjerk P. Straatsma, Christopher J. Zimmer, Maxime Martinasso, Kengo Nakajima, Muneo Hori, Lalith Maddegedara
    • 雑誌名

      SC '18 Proceedings of the International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of Three-Dimensional Soil-Amplification Analysis Method for Screening for Seismic Damage to Buried Water-Distribution Pipeline Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Fujita, Tsuyoshi Ichimura, Motoki Kazama, Susumu Ohno and Shingo Sato
    • 雑誌名

      Geosciences

      巻: 8 号: 5 ページ: 170-170

    • DOI

      10.3390/geosciences8050170

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of Octree-Based High-Quality Mesh Generation Method for Biomedical Simulation2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Katsushima, Kohei Fujita, Tsuyoshi Ichimura, Muneo Hori and Lalith Maddegedara
    • 雑誌名

      Computational Science - ICCS 2018. ICCS 2018. Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10861 ページ: 354-367

    • DOI

      10.1007/978-3-319-93701-4_27

    • ISBN
      9783319937007, 9783319937014
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of scalable three-dimensional elasto-plastic nonlinear wave propagation analysis method for earthquake damage estimation of soft grounds2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Yoshiyuki, Kohei Fujita, Tsuyoshi Ichimura, Muneo Hori and Lalith Wijerathne
    • 雑誌名

      Computational Science - ICCS 2018. ICCS 2018. Lecture Notes in Computer Science,

      巻: 10861 ページ: 3-16

    • DOI

      10.1007/978-3-319-93701-4_1

    • ISBN
      9783319937007, 9783319937014
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Viscoelastic Crustal Deformation Computation Method with Reduced Random Memory Accesses for GPU-based Computers2018

    • 著者名/発表者名
      Takuma Yamaguchi, Kohei Fujita, Tsuyoshi Ichimura, Anne Glerum, Ylona van Dinther, Takane Hori, Olaf Schenk, Muneo Hori and Maddegedara Lalith
    • 雑誌名

      Computational Science - ICCS 2018. ICCS 2018. Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10861 ページ: 31-43

    • DOI

      10.1007/978-3-319-93701-4_3

    • ISBN
      9783319937007, 9783319937014
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Fast Scalable Implicit Solver with Concentrated Computation for Nonlinear Time-evolution Problems on Low-order Unstructured Finite Elements2018

    • 著者名/発表者名
      11.Tsuyoshi Ichimura, Kohei Fujita, Masashi Horikoshi, Larry Meadows, Kengo Nakajima, Takuma Yamaguchi, Kentaro Koyama, Hikaru Inoue, Akira Naruse, Keisuke Katsushima, Muneo Hori, Maddegedara Lalith
    • 雑誌名

      Proceedings of 32nd IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium

      巻: - ページ: 620-629

    • DOI

      10.1109/ipdps.2018.00071

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Wave Propagation Simulation of Complex Multi-Material Problems with Fast Low-Order Unstructured Finite-Element Meshing and Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Fujita Kohei、Katsushima Keisuke、Ichimura Tsuyoshi、Horikoshi Masashi、Nakajima Kengo、Hori Muneo、Maddegedara Lalith
    • 雑誌名

      n Proceedings of International Conference on High Performance Computing in Asia-Pacific Region (HPC Asia 2018)

      巻: - ページ: 387-396

    • DOI

      10.1145/3149457.3149474

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Implicit Low-Order Unstructured Finite-Element Multiple Simulation Enhanced by Dense Computation Using OpenACC2018

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Takuma、Fujita Kohei、Ichimura Tsuyoshi、Hori Muneo、Lalith Maddegedara、Nakajima Kengo
    • 雑誌名

      Accelerator Programming Using Directives (WACCPD 2017), Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10732 ページ: 42-59

    • DOI

      10.1007/978-3-319-74896-2_3

    • ISBN
      9783319748955, 9783319748962
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fast and Scalable Low-Order Implicit Unstructured Finite-Element Solver for Earth's Crust Deformation Problem2017

    • 著者名/発表者名
      Fujita Kohei、Ichimura Tsuyoshi、Koyama Kentaro、Inoue Hikaru、Hori Muneo、Maddegedara Lalith
    • 雑誌名

      Proceedings of the Platform for Advanced Scientific Computing Conference (PASC '17)

      巻: - ページ: 1-10

    • DOI

      10.1145/3093172.3093236

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fast Finite Element Analysis Method Using Multiple GPUs for Crustal Deformation and its Application to Stochastic Inversion Analysis with Geometry Uncertainty2017

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Takuma、Fujita Kohei、Ichimura Tsuyoshi、Hori Takane、Hori Muneo、Wijerathne Lalith
    • 雑誌名

      Procedia Computer Science (International Conference on Computational Science, ICCS 2017)

      巻: 108 ページ: 765-775

    • DOI

      10.1016/j.procs.2017.05.223

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Development of high-performance low order unstructured implicit finite-element solvers for solid earth science problems2019

    • 著者名/発表者名
      Kohei Fujita, Tsuyoshi Ichimura, Takuma Yamaguchi
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] GPUによる三次元地盤増幅解析を用いた三次元地盤構造推定手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      山口拓真、市村強、藤田航平、堀宗朗、ラリス ウィジャラトネ
    • 学会等名
      第24回計算工学講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 弾性不均質構造により引き起こされる巨大地震セグメント化の数値シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      縣亮一郎、堀高峰、藤田航平、市村強
    • 学会等名
      第24回計算工学講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有限要素法による大規模3次元地盤液状化解析手法2019

    • 著者名/発表者名
      日下部亮太、藤田航平、市村強、堀宗朗、Lalith Wijerathne
    • 学会等名
      第24回計算工学講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of Monitoring and Forecasting Methods for Crustal Activity Utilizing Large-Scale High-Fidelity Finite Element Simulations with 3D Heterogeneous Medium2019

    • 著者名/発表者名
      堀 高峰、市村 強、藤田 航平、山口 拓真、縣 亮一郎、飯沼 卓史
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Prototype of Green’s function library for geodetic slip inversion based on an integrated velocity structure model of Japan2019

    • 著者名/発表者名
      縣 亮一郎、市村 強、藤田 航平、山口 拓真、飯沼 卓史、堀 高峰
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 箱根火山の地形効果を考慮した火山性深部低周波地震に対する有限要素法による3次元地震波形計算2019

    • 著者名/発表者名
      山谷 里奈、望月 公廣、市村 強、藤田 航平、悪原 岳、堀 高峰、本多 亮、行竹 洋平
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Low Ordered Unstructured Finite Element Earthquake Simulation with AI and Transprecision Computing2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ichimura, Kohei Fujita, Takuma Yamaguchi
    • 学会等名
      GPU Technology Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application Enhanced by AI and Transprecision Computing: Finite Element Earthquake City Simulation2019

    • 著者名/発表者名
      Kohei Fujita, Takuma Yamaguchi
    • 学会等名
      Accelerated Data Analytics and Computing Workshop 7
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Using Artificial Intelligence and Transprecision Computing for Accelerating Finite-Element Urban Earthquake Simulation2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ichimura, Kohei Fujita, Takuma Yamaguchi, Akira Naruse, Jack C. Wells, Thomas C. Schulthess, Tjerk P. Straatsma, Christopher J. Zimmer, Maxime Martinasso, Kengo Nakajima, Muneo Hori, Lalith Maddegedara
    • 学会等名
      The 1st R-CCS International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accelerating Low-Order Unstructured Finite Element Earthquake Simulation by Time-Parallel Computation on Recent HPC Architectures2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Fujita, Tsuyoshi Ichimura, Takuma Yamaguchi, Muneo Hori, Lalith Maddegedara
    • 学会等名
      Platform for Advanced Scientific Computing (PASC) Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 地下構造物の高詳細三次元地震応答解析のための,メッシュ生成手法及び高性能有限要素法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      藤田航平・勝島啓介・市村強・堀越将司・中島研吾・堀宗朗・マッデゲダララリス
    • 学会等名
      第15回 日本地震工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 大規模液状化解析のための超並列高速ソルバー開発に関する基礎研究2018

    • 著者名/発表者名
      日下部亮太・市村強・藤田航平・堀宗朗・Lalith Wijerathne
    • 学会等名
      第15回 日本地震工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUによる3次元有限要素解析の高速化と構造最適化問題への適用2018

    • 著者名/発表者名
      山口拓真・藤田航平・市村強・堀宗朗・ラリスウィジャラトネ
    • 学会等名
      第15回 日本地震工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A Fast Implicit Unstructured Low-Order Finite-Element Solver for Enhancing Integrated Earthquake Simulation2017

    • 著者名/発表者名
      Kohei Fujita, Tsuyoshi Ichimura, Kentaro Koyama, Hikaru Inoue, Muneo Hori, and Lalith Maddegedara
    • 学会等名
      HPC in Asia Poster Session, ISC High Performance
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Adaptive multistep predictor for accelerating dynamic implicit finite-element simulations2017

    • 著者名/発表者名
      Kohei Fujita, Tsuyoshi Ichimura, Masashi Horikoshi, Muneo Hori, and Lalith Maddegedara
    • 学会等名
      Research Poster in International Conference on High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis, (SC’17)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi