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離散体―連続体連成解析で紐解く柔構造擁壁の耐震性能:石積擁壁を中心に

研究課題

研究課題/領域番号 18K13829
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分22030:地盤工学関連
研究機関広島大学

研究代表者

橋本 涼太  広島大学, 工学研究科, 助教 (60805349)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード石積擁壁 / 地震時挙動 / 数値解析 / 石積構造物 / 石材の積み方 / ブロック積擁壁 / 離散体-連続体連成解析 / 地震応答解析 / 鉛直地震動 / 柔構造擁壁 / 地盤-構造連成 / 離散体 / 地震時安定性
研究成果の概要

城郭石垣や鉄道沿線に見られる石積み擁壁など,壁面が変形可能な柔構造を持つ擁壁が現在も多数存在している.一方で,各石材が独立して動くことができるためその力学挙動は複雑で,その力学特性,例えば石材の積み方が安定性に及ぼす影響についても明らかでない.本研究では,石積擁壁の地震時の挙動を解明することを目的として,地盤―石積構造物間の相互作用を考慮した地震応答解析手法の開発を行い,妥当性を石積壁の模型振動台実験の再現解析により検証した.さらに,開発手法を用いて石材の積み方による地震時挙動の違いを様々な条件でシミュレートし,崩壊に至る加速度や壁面の変形形状の変化との関係を明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,研究代表者が従来地盤―石積構造物間の準静的な相互作用問題の解析手法として開発してきたマニフォールド法―不連続変形法連成解析に,石材どうしあるいは石材と地盤の間に生じる摩擦力や,地盤の変形を精度良く取り扱うための技術を導入・発展させることで,石積擁壁の動的挙動を精緻に表現可能なシミュレーション技術を実現しており,今後の安定性評価への活用が期待される.また,それを用いて得られた石積壁の地震時力学特性は脆弱な石垣等を抽出するための基礎資料として有用である.

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 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 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ニューサウスウェールズ大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ニューサウスウェールズ大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 摩擦構成則の陰的積分アルゴリズムを導入した不連続変形法(DDA)の開発2019

    • 著者名/発表者名
      橋本涼太, 菊本統, 小山倫史
    • 雑誌名

      土木学会論文集C(地圏工学)

      巻: 75 号: 3 ページ: 336-348

    • DOI

      10.2208/jscejge.75.336

    • NAID

      130007691615

    • ISSN
      2185-6516
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability analysis of underground space with discontinuous planes by four node iso-parametric element numerical manifold method with rigid body rotation2019

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, R., Ohnishi, Y., Sasaki, T. and Miki, S.
    • 雑誌名

      Tunnelling and Underground Space Technology

      巻: 92 ページ: 103047-103047

    • DOI

      10.1016/j.tust.2019.103047

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2016年熊本地震による熊本城石垣の変状の分析2018

    • 著者名/発表者名
      神谷 圭祐,菊本 統,橋本 涼太,桑島 流音,小山 倫史
    • 雑誌名

      自然災害科学

      巻: 37 ページ: 1-16

    • NAID

      130007812213

    • 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
  • [学会発表] NMM-DDAを用いた石垣模型振動台実験の再現解析2020

    • 著者名/発表者名
      末岡知紘, 橋本涼太, 菊本統, 神谷圭祐, Adrian Russell
    • 学会等名
      第47回岩盤力学に関するシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] NMM-DDAを用いた城郭石垣の構造条件に関するパラメータスタディ2019

    • 著者名/発表者名
      神谷圭祐, 菊本統, 橋本涼太
    • 学会等名
      第74回土木学会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Deformation analysis of stone walls in Kumamoto Castle after the Kumamoto Earthquake -An example of Uto- and Hira-yagura turrets2019

    • 著者名/発表者名
      Rie Tanaka, Tomofumi Koyama, Ryuto Kuwajima, Ryota Hashimoto, Mamoru Kikumoto
    • 学会等名
      The 5th ISRM Young Scholars’ Symposium on Rock Mechanics and International Symposium on Rock Mechanics for Innovative Future
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fundamental study on the dynamic behavior of Japanese castle masonry wall using NMM-DDA2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Sueoka, Ryota Hashimoto, Mamoru Kikumoto, Tomofumi Koyama
    • 学会等名
      2019 Rock Dynamics Summit in Okinawa
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 石垣の地震時安定性に対する鉛直動の影響に関する基礎的研究2018

    • 著者名/発表者名
      末岡 知紘,橋本 涼太,菊本 統,小山 倫史
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 広島大学研究者総覧

    • URL

      http://seeds.office.hiroshima-u.ac.jp/profile/ja.8c1c2a5485957e24520e17560c007669.html

    • 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: 2021-02-19  

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