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施工中・供用中の地盤構造物の性能評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01532
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分22030:地盤工学関連
研究機関東北大学 (2020)
新潟大学 (2018-2019)

研究代表者

大竹 雄  東北大学, 工学研究科, 准教授 (90598822)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
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)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード信頼性設計 / ベイズモデリング / スパースモデリング / 施工時情報 / リスクアセスメント / 信頼性解析 / 信頼性更新 / 構造物基礎 / 河川堤防 / 既設構造物 / 構造物点検 / リスク評価
研究成果の概要

(1)欧米における実態調査と情報収集:設計基準類だけでなく,リスクアセスメントに関する基準類を広く収集するとともに,ベイズモデリング等を用いた情報更新にかかわる既往研究を広く収集した.(2)個別施設向け性能評価法(詳細法)/施設群向け性能評価法(簡易法)の開発:詳細法については,多次元情報のデータ解析法の開発を行った.施工時情報等,多様な調査間隔,観測精度の異なる情報の相互関係を考慮しうるモデリング手法を開発した.簡易法では,危険箇所の抽出,レイティングのための簡易な部分係数設定方法を開発した.(3)実データによる事例研究の実装:3事例について,実データの収集整理に基づいた事例研究を実施した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

不確実性の定量化に基づく,信頼性設計法は,国内外の土木分野の構造物設計に採用されるようになっている.また,この設計法は,施設管理者が所有している多様なデータベースを設計へ活かすためのプラットフォームになると考えられる.この研究では,次期設計基準改定へ貢献するために,施工時やその後現場で観測される様々な情報による信頼性更新とそれを設計基準へ活かすための手法を開発した.多様な意思決定を可能とし,施設の性能設計を真に実現するための基本的な枠組みを提示することができた.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 1件、 査読あり 17件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Sparse-Coded Dynamic Mode Decomposition on Graph for Prediction of River Water Level Distribution2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Arai, Shogo Muramatsu, Hiroyasu Yasuda, Kiyoshi Hayasaka, Yu Otake
    • 雑誌名

      Proc. of 2021 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of trend and random components of conditional random field using gaussian process regression.2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, I., Tomizawa, Y., and Otake, Y.
    • 雑誌名

      Computers and Geotechnics (Accepted)

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probabilistic tsunami hazard assessment with simulation-based response surfaces2020

    • 著者名/発表者名
      T. Kotani, K. Tozato, S. Takase, S. Moriguchi, K. Terada, Y. Fukutani, Y. Otake, K. Nojima, M. Sakuraba, Y. Choe
    • 雑誌名

      Coastal Engineering

      巻: 160

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 特異値分解による線形次元削減と代替モデルに基づく耐震性能 照査手法の高度化に向けた基礎的研究 ~重力式岸壁に対する地震応答解析への適用~2020

    • 著者名/発表者名
      住岡直樹, 宮田正史, 福永勇介, 大竹雄
    • 雑誌名

      国土技術政策総合研究所資料

      巻: 1100

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 土のマイクロメカニックスモデル構築のためのミクロ形態の可視化:X 線 CT 画像への超解像の適用2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤 尚希, 大竹 雄, 肥後 陽介, 村松 正吾
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 76(2)

    • NAID

      130007980165

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 離散要素法を用いた粒状体の流動解析に及ぼす解析パラメータの寄与率の定量化2020

    • 著者名/発表者名
      森口 周二, 奥山 大輝, 寺田 賢二郎, 大竹 雄, 青木 尊之
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 76(2)

    • NAID

      130007980163

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probabilistic tsunami hazard assessment with simulation-based response surfaces2020

    • 著者名/発表者名
      Kotani T., Tozato K., Takase S, Moriguchi S., Terada K., Fukutani Y., Otake Y., Nojima K., Sakuraba M., Choe Y.
    • 雑誌名

      Coastal Engineering

      巻: 160 ページ: 103719-103719

    • DOI

      10.1016/j.coastaleng.2020.103719

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] モード分解を用いた時空間の特徴抽出に基づく動的信頼性解析法:有効応力動的解析への適用2020

    • 著者名/発表者名
      大竹雄,茂野恭平,渡邉慎也,肥後陽介,村松正吾
    • 雑誌名

      土木学会論文集C(地圏工学)

      巻: 76 ページ: 142-157

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 数値解析結果の空間モード分解による津波のリスク評価2020

    • 著者名/発表者名
      外里健太,小谷拓磨,波多野僚,高瀬慎介,森口周二,寺田賢二郎,大竹雄
    • 雑誌名

      日本計算工学会論文集

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007803139

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of side resistance prediction for pile foundation using construction information2020

    • 著者名/発表者名
      Yu Otake, Shinya Watanabe and Taisaku mizutani
    • 雑誌名

      Canadian Geotechnical Journal

      巻: Accepted

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement in the information-oriented construction of temporary soil-retaining walls using sparse modeling2019

    • 著者名/発表者名
      Yu Otake, Shinnosuke Kodama, Shinya Watanabe
    • 雑誌名

      Underground Space

      巻: 4 ページ: 210-224

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] A basic study on the application of LRFD in “the technical standard for port and harbour facilities in Japan”: a case of gravity type quay wall in a persistent design situation2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Takenobu, Masafumi Miyata, Yu Otake & Takehiko Sato
    • 雑誌名

      Georisk: Assessment and Management of Risk for Engineered Systems and Geohazards

      巻: 13 ページ: 195-204

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 目視点検データの統計解析に基づくRC床版を有する港湾桟橋構造物の劣化要因分析2019

    • 著者名/発表者名
      北澤周作,大竹雄,兵頭武志,林田秀樹,本城勇介
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1(構造・地震工学)

      巻: 75 ページ: 311-319

    • NAID

      130007748769

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tsunami hazard and risk assessment for multiple buildings by considering the spatial correlation of wave height using copulas2019

    • 著者名/発表者名
      Yo Fukutani, Shuji Moriguchi, Kenjiro Terada, Takuma Kotani, Yu Otake, and Toshikazu Kitano
    • 雑誌名

      Natural Hazards and Earth System Sciences

      巻: 19 ページ: 2619-2634

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] スパースモデリングの基本的考え方と土木工学への適用に関する基礎研究2018

    • 著者名/発表者名
      吉田郁政, 田崎陽介, 児玉真乃介, 大竹雄
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 73

    • NAID

      130006329890

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 個別要素法を用いた落石解析における斜面物性の空間分布の影響2018

    • 著者名/発表者名
      上原直秀, 橘一光, 菅野蓮華, 森口周二, 寺田賢二郎, 高瀬慎介, 大竹雄
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 73

    • NAID

      130006329888

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 盛土内の不均質透水性空間分布の生成と不飽和降雨浸透解析への適用2018

    • 著者名/発表者名
      深田竜司, 肥後陽介, 大竹雄, 南野佑貴, 加藤亮輔
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 73

    • NAID

      130006329939

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Sampling Placement in a Gaussian Random Field Based on Value of Information2018

    • 著者名/発表者名
      Ikumasa Yoshida, Yosuke Tasaki, Yu Otake and Stephen Wu
    • 雑誌名

      ASCE-ASME Journal of Risk and Uncertainty in Engineering Systems

      巻: Vol.4 ページ: 11-11

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Convolutional-Sparse-Coded Dynamic Mode Decomposition and Its Application to River State Estimation2019

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Kaneko, Shogo Muramatsu, Hiroyasu Yasuda, Kiyoshi Hayasaka, Yu Otake, Shunsuke Ono, Masahiro Yukawa
    • 学会等名
      Proc. Of IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Normative Statistical Solutions for Common Geotechnical Problems2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Honjo and Yu Otake
    • 学会等名
      Proceedings of the 7th International Symposium on Geotechnical Safety and Risk (ISGSR 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Basic Study on Reliability Analysis Method for Circular Slip Failure Considered with the Determination Method of the Characteristic Value of Soil Property in Technical Standard for Port in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Takenobu, Masafumi Miyata, Hideki Kawamata, Hiroaki Matsubara, Yoichi Watabe, and Yu Otake
    • 学会等名
      Proceedings of the 7th International Symposium on Geotechnical Safety and Risk (ISGSR 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modeling of Spatial Distribution of the Piping Hazard for River Dikes Based on Actual Data2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Koide and Yu Otake
    • 学会等名
      Proceedings of the 7th International Symposium on Geotechnical Safety and Risk (ISGSR 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Validation of Numerical Analysis Based on Mode Decomposition2019

    • 著者名/発表者名
      Yu Otake, Yosuke Higo, Kyohei Shigeno, and Shinya Watanabe
    • 学会等名
      Proceedings of the 7th International Symposium on Geotechnical Safety and Risk (ISGSR 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reliability Assessment for Pile Foundations Using Construction Information Based on Incomplete Data2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Otake, Shinya Watanabe
    • 学会等名
      Proc. of 6th International Symposium on Reliability Engineering and Risk Man-agement (6ISRERM)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterizaion of Epistemic Uncertainty in River Dike Risk Assessment consid-ering Spatial Distribtuion of Soil Layer2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Koide, Yu Otake
    • 学会等名
      Proc. of 6th International Symposium on Reliability Engineering and Risk Man-agement (6ISRERM)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Tsunami Risk Analysis Considering Correlations Among Coastal Cities2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kotani, S. Moriguchi, K. Terada, S. Takase, Y. Otake, Y. Fukutani, M. Sa-kuraba
    • 学会等名
      Proc. 7th Asia Conference on Earthquake Engineering, CD-ROM(8 pages), 2018.
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 信頼性設計法と性能設計の理念と実際:地盤構造物を中心として2019

    • 著者名/発表者名
      本城 勇介・大竹雄
    • 総ページ数
      400
    • 出版者
      技報堂出版 株式会社
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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