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斜面災害シミュレーションの具体的なV&Vの例示

研究課題

研究課題/領域番号 18H01672
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25030:防災工学関連
研究機関東北大学

研究代表者

森口 周二  東北大学, 災害科学国際研究所, 准教授 (20447527)

研究分担者 高瀬 慎介  八戸工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00748808)
橘 一光  福島工業高等専門学校, 都市システム工学科, 助教 (20839295)
寺田 賢二郎  東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (40282678)
大竹 雄  東北大学, 工学研究科, 准教授 (90598822)
渦岡 良介  京都大学, 防災研究所, 教授 (40333306)
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
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018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V&V / 落石 / 土砂流動 / 個別要素法 / 斜面災害 / シミュレーション
研究成果の概要

災害シミュレーションでは精度や信頼性の議論が難しいものとなる.一方で近年では数値解析のV&V(Verification & Validation)が重要視されている.本研究では,個別要素法(DEM)を用いた落石解析および土砂流動解析のV&Vに必要となる情報を具体的な例を示しながらV&Vの材料となる情報を整備することを目的として実施した.具体的には,ベンチマーク問題の設定,各種不確実性が解に及ぼす影響,計算コストを低減させるための枠組みの3項目について,DEM解析の結果に基づいて情報を整備した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

DEMは,落石や土砂流動など,数値解析に広く用いられている連続体力学ベースの手法では解きにくい現象の表現を可能とするが,入力パラメータや解析結果の妥当性を根拠を持って示すことが難しい場面が多々ある.本研究で整備した情報は,入力パラメータや計算条件の影響の議論に有効なものであり,工学的な観点も含めて,DEMを落石解析や土砂流動解析に用いる際に重要な知見を提供するものである.今後,斜面災害分野においては災害リスク評価のためにDEMが広く利用されていくと予想されるが,その状況において,本研究で整備した情報が重要なものとなる.

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 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 10件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] A computational design optimization method for rockfall protection embankments2021

    • 著者名/発表者名
      Hasuka Kanno, Shuji Moriguchi, Shunsuke Hayashi, and Kenjiro Terada
    • 雑誌名

      Engineering Geology

      巻: 284 ページ: 105920-105920

    • DOI

      10.1016/j.enggeo.2020.105920

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 落石挙動の数値モデリング2021

    • 著者名/発表者名
      森口周二, 菅野蓮華, 寺田賢二郎,
    • 雑誌名

      地盤工学会誌

      巻: 69

    • 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
      MORIGUCHI Shuji、OKUYAMA Hiroki、TERADA Kenjiro、OTAKE Yu、AOKI Takayuki
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_369-I_377

    • DOI

      10.2208/jscejam.76.2_I_369

    • NAID

      130007980163

    • ISSN
      2185-4661
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 岩塊形状特性が落石挙動に与える影響の評価2021

    • 著者名/発表者名
      吉田大活, 菅野蓮華, 渡邊大規, 森口周二, 寺田賢二郎
    • 学会等名
      令和2年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Contribution of DEM parameters in granular flow simulations2020

    • 著者名/発表者名
      Shuji Moriguchi, Hiroki Okuyama, Kenjiro Terada, Yu Otake
    • 学会等名
      7th Asian-Pacific Symposium on Structural Reliability and Its Applications
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantification of the contribution of DEM parameters in granular flow simulations2020

    • 著者名/発表者名
      Shuji Moriguchi, Hiroki Okuyama, Kenjiro Terada
    • 学会等名
      3rd International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surrogate-based sensitivity analysis for granular flow simulations using DEM2020

    • 著者名/発表者名
      Shuji Moriguchi, Hiroki Okuyama, Kenjiro Terada
    • 学会等名
      14th World Congress on Computational Mecchanics(WCCM XIV) and 8th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 個別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度の定量化2020

    • 著者名/発表者名
      森口周二, 奥山大輝, 寺田賢二郎
    • 学会等名
      第23回応用力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 個別要素法を用いた粒状体の流動解析における 入力パラメータの寄与度の定量化2020

    • 著者名/発表者名
      森口周二, 奥山大輝, 寺田賢二郎
    • 学会等名
      第25回計算工学講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 個別要素法による土砂流動解析における定量的な要素サイズ決定基準の提案2020

    • 著者名/発表者名
      渡邊大規, 奥山大輝, 森口周二, 寺田賢二郎
    • 学会等名
      第55回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Simulation-based optimal design approach for rockfall protection walls2019

    • 著者名/発表者名
      Shuji Moriguchi, Hasuka Kanno, Kenjiro Terada, Takashi Kyoya
    • 学会等名
      2019 Rock Dynamics Summit in Okinawa
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A simulation of Hulu Langat landslide for disaster education2019

    • 著者名/発表者名
      Shuji. Moriguchi
    • 学会等名
      Handover Ceremony to Selangor State Government and Knowledge Sharing Seminar by Flood and Landslide Experts
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulation-aided optimal design approach for rockfall protection walls2019

    • 著者名/発表者名
      S. Moriguchi, Hasuka Kanno, Kenjiro Terada
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Seismic Performance and Design of Slopes
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 落石解析における斜面の表面形状と物性値の空間的不確実性に関する解析的検討2019

    • 著者名/発表者名
      森口周二,菅野蓮華,上原直秀,寺田賢二郎
    • 学会等名
      第22回応用力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 落石解析における斜面の表面形状と物性値の空間分布の影響2019

    • 著者名/発表者名
      森口周二,上原直秀,寺田賢二郎
    • 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] DEM土砂流動解析におけるパラメータの感度分析2019

    • 著者名/発表者名
      森口周二,奥山大輝,寺田賢二郎
    • 学会等名
      第26回信頼性設計技術WS & 第39回最適設計研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Numerical investigation of contribution of DEM parameters on granular flows and their correlations2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Okuyama, Shuji Moriguchi, Kenjiro Terada, Takashi Kawai
    • 学会等名
      7th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DEMを用いた土砂流動解析における解析パラメータの相関分析2019

    • 著者名/発表者名
      奥山大輝,森口周二,寺田賢二郎,河井正
    • 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] 個別要素法による土砂流動シミュレーションのV&Vに関する基礎的研究2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊大規, 奥山大輝,鬼頭昂平,森口周二,寺田賢二郎
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 安息角に対する個別要素法のパラメータの感度分析2018

    • 著者名/発表者名
      森口周二,奥山大輝,寺田賢二郎,青木尊之
    • 学会等名
      第21回応用力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effects of repose angle and basal friction angle in granular flow simulations2018

    • 著者名/発表者名
      Shuji Moriguchi, Hiroki Okuyama, Kenjiro Terada, Tadashi Kawai, Takayuki Aoki
    • 学会等名
      IS Atlanta 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Spatial Distribution of Slope Material in Rockfall Simulations2018

    • 著者名/発表者名
      Shuji Moriguchi1, Naohide Uehara, Kenjito Terada
    • 学会等名
      International Symposium on Seismic Performance and Design of Slopes 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 安息角に対する物性や粒子形状の影響2018

    • 著者名/発表者名
      奥山大輝,橘一光,寺田賢二郎,森口周二,青木尊之
    • 学会等名
      第23回計算工学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Spatial Distribution of Slope Material in Rockfall Simulations2018

    • 著者名/発表者名
      Shuji Moriguchi, Naohide Uehara, Kenjiro Terada
    • 学会等名
      The 8th Japan-Korea Workshop on Computational Mechanics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 安息角をベースとした土砂流動解析のための個別要素法の解析パラメータ選定2018

    • 著者名/発表者名
      奥山大輝,橘一光,森口周二,寺田賢二郎,青木尊之
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 1.地盤・土構造物のリスクマネジメント ~地盤崩壊・液状化のメカニズムとその解析、監視、防災対策~2019

    • 著者名/発表者名
      森口周二 他35名
    • 総ページ数
      338
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 地盤・土構造物のリスクマネジメント ~地盤崩壊・液状化のメカニズムとその解析、監視、防災対策~2018

    • 著者名/発表者名
      森口周二(35名の執筆者の一人)
    • 総ページ数
      338
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2018 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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