| 研究課題/領域番号 |
19K04957
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分25030:防災工学関連
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| 研究機関 | 石川工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
新保 泰輝 石川工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (20572697)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 亀裂進展解析 / 地震動 / 進行性破壊 / 数値解析 / Peridynamics / 破壊力学 / 地盤工学 / 盛土 / 災害 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年，台風や地震による土砂災害が頻発・激甚化しており，大きな社会問題となっている．このような現状の中で土砂災害の予測対策は日本の土地利用に関する喫緊の課題である．しかし，進行性破壊である地滑り等の地盤破壊現象の科学的解明は未だ不十分である．そこで，本研究では滑り面が亀裂であると捉え亀裂進展解析手法Peridynamcisを用いて破壊力学の観点から進行性破壊の研究を行う．解析手法の改良と試験再現解析などを通して地滑り等の科学的解明を進め，進行性破壊予測のイノベーションを図る．
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| 研究成果の概要 |
近年，台風や地震による土砂災害が頻発激甚化しており，大きな社会問題となっている．土砂災害の予測対策には進行性破壊現象の解明が必要である．そこで，本研究では滑り面が亀裂であると捉え解析手法Peridynamcis（PD)を用いて破壊力学の観点から進行性破壊の研究を行った．本研究では，PDを地盤工学に応用し、弾塑性解析や地震応答解析のコード開発、土質試験、再現解析を行った。粘性土の破壊形態や破壊靭性値を明らかにし，模擬地震外力のパラメータスタディにより、最大加速度や周波数による亀裂進展形状の変化を示した。本成果は土砂災害予測の精度向上に貢献し、地盤の破壊挙動理解にも有益である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地すべりなどの地盤破壊現象を解明するためには，物体が逐次分離していく進行的な破壊現象を扱う解析手法が必要である．しかし，亀裂の発生進展とその地盤の崩壊現象を同時に扱うことのできる手法は数多くない．本研究では亀裂進展解析手法Peridynamicsの地震応答解析や弾塑性解析への応用を行った．また，地盤の耐亀裂性能や地盤材料の破壊形態についても実験を通して明らかにしている．これらの実験結果の再現や再現された物理量を用いて地盤の亀裂発生から進展までを解析可能な手法の基礎が確立した．本手法を更に発展させることで地すべりの発生から崩壊までを扱える破壊力学的予測解析手法が確立し，土砂災害の軽減に繋がる．
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