| 研究課題/領域番号 |
19K21090
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| 補助金の研究課題番号 |
18H05921 (2018)
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 (2019)
補助金 (2018) |
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| 審査区分 |
0303:土木工学、社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
野田 翔兵 東京理科大学, 理工学部土木工学科, 助教 (30749289)
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| 研究期間 (年度) |
2018-08-24 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 海底地盤 / 粒子破砕 / 粒子画像 / 繰返しせん断 / 高圧 / 繰返し強度 / 地震 / 粒度 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、海底地盤に注目が高まっている。特に地震による海底地すべりで大きな津波が発生している可能性があることから、これら高圧条件での地盤特性を把握することは非常に重要である。これまでの研究で高圧条件下における砂の力学的性質を大きく支配するのは粒子の破砕特性であることが報告されている。これまで粒子破砕を定量化する様々な試みが行われているが、大きく粒子の形状が変わるような破砕に関するものがほとんどであった。本研究のような硬い粒子を用いた非排水繰返し実験では破砕が生じにくく、これまでその評価が難しかった。これまで不明確であった繰返し強度と粒子破砕の関係について明らかにしたい。
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| 研究成果の概要 |
高圧条件では、粒子破砕が問題となるが、繰返しせん断時は載荷応力が小さいため、質量基準による粒度分布では粒子破砕は確認されなかった。本研究では、粒子個数による粒度分布に着目し、高圧条件下の繰返しせん断による粒子破砕の影響を検討した。せん断後の粒子を抽出し、数1000個の粒子画像からそれぞれの直径を求め、個数による粒度分布を評価した結果、拘束圧が高いほど粒径の小さい粒子が増加する傾向が確認できた。細粒分を含む試料で繰返しせん断実験を実施した結果、繰返しせん断強度は豊浦砂より低くなったが、拘束圧の影響は豊浦砂と同様であった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高圧条件では、粒子破砕が問題となるが、繰返しせん断時は載荷応力が小さいため、粒子破砕は発生していないと考えられていた。しかし、これまでの手法では微小な粒子破砕は評価できないため実際に破砕しているか確認することができなかった。本研究ではその微小な粒子破砕を評価する手法を検討するものである。微小な粒子破砕の評価は、間隙構造やミクロな浸透・ダイレイタンシーの理解にも役立つものと考えている。さらに、近年研究例が増えている個別要素法（DEM）といった粒状体解析にも重要なパラメータとなる。本研究により得られる成果がこれらに大きく貢献できると考えられる。
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