| 研究課題/領域番号 |
19H02230
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22030:地盤工学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
西村 聡 北海道大学, 工学研究院, 教授 (70470127)
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| 研究分担者 |
桑野 玲子 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80312974)
大坪 正英 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (80804103)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 地盤工学 / 室内土質試験 / 地盤材料 / 力学特性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高度な土のモデル化や地盤変形予測解析の要求に応え地盤構造物の性能設計に資するためには、地盤材料変形特性を計測する手段の更なる高精度化・効率化が望まれる。本研究は、土要素レベルでのgeophysics・光学計測などの非貫入（Non-Intrusive）・非接触（Non-Contact）型計測や、異方弾性計測を可能とする新載荷手法など個々の土質試験技術モジュールを発展・統合することにより、高精度な多価情報が得られ、かつ多様な地盤材料・状態に対し汎用的に適用しうる新世代（第4世代）地盤変形試験システムの枠組みを構築し、その妥当性を連続体・粒状体的視点から力学的な裏付ける。
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| 研究成果の概要 |
本研究は非貫入（NI）・非接触（NC）型計測に基づく新世代の地盤材料変形試験システムを構築し、研究・実務への適用性・有用性を、実験的・解析的研究により示すことを目的とし、上記システムの基本要素となる個々の技術の開発と改善を行うとともに、幅広い土質を対象にその適用性を検証した。例として、非貫入型のディスク型振動子の実装による微小ひずみ変形時の剛性計測の信頼性を確証するとともに、高度なステレオフォトグラメトリーと画像解析技術の融合により、市販の廉価なデジタルカメラによって0.001%オーダーの変位を三次元的・フルフィールドで安定的に計測することに成功し、これらの土質試験への実装を提案するに至った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の土質変形試験は、動的応答解析に用いる微小ひずみ剛性、掘削等に伴う地盤変形予測に用いる中ひずみ域変形特性、そして崩壊予測や地盤沈下解析に用いる大ひずみ域変形特性の把握と目的をわけて実施されることが多いが、本研究での開発はこれらを一つのパッケージとして同一装置に統合できるものである。また、個々の技術モジュールに使われているハードウェアは極めて廉価である。これらは現行の土質試験の精度・利便性の向上に大きく寄与するとともに、低コストで導入できことから、特に発展途上国の土質試験室において技術の飛躍をもたらす潜在性をもった成果である。
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