| 研究課題/領域番号 |
19K21983
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分22:土木工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
庄司 学 筑波大学, システム情報系, 教授 (60282836)
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| 研究分担者 |
市村 強 東京大学, 地震研究所, 教授 (20333833)
牧 剛史 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60292645)
長山 智則 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80451798)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 長周期型橋梁 / 強震動 / 地表断層変位 / 連鎖地震荷重 / 作用メカニズム / 地震応答の視覚化 / 地盤変状 / 被災リスク / ハザードマップ / 液状化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
2016年熊本地震において被災した長周期型橋梁を取りあげ，対象とする構造系の3次元有限要素モデルを構築した上で，本モデルに対して，強震動による過渡応答と地表断層変位及び斜面流動による強制変位応答の配分をパラメトリックに作用させ，被災モードに合致する連鎖荷重のパターン群を逆同定し類型化する．これらに基づき地震応答スペクトルを確率論的に求め，長周期型橋梁の連鎖荷重による被災リスクの評価指標とする．以上より，日本全国の活断層周辺に位置する斜面隣接の長周期型橋梁を抽出し，これらの空間情報に上記の評価指標をリンクさせ，視覚的に参照可能なGISで「全国長周期型橋梁群被災リスクマップ」を構築する．
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| 研究成果の概要 |
熊本地震で被災した大切畑大橋と桑鶴大橋の長周期型橋梁－地盤系に対して3次元有限要素モデルを構築し，連鎖地震荷重として強震動及び地表断層変位等の支持地盤の変状に焦点を当てて，連鎖荷重の作用メカニズムの解明を試みた．大切畑大橋については，強震動により，床版・橋桁の水平方向のずれや積層ゴム支承のせん断破壊，P4橋脚の塑性化や傾斜が支配的に生じ，連鎖する地表断層変位によりP2－P4橋脚間でのそれらの地震応答が助長された可能性が明らかとなった．桑鶴大橋については，橋台部の支承機能の損失によって桁端部に浮き上がりが生じ，ケーブルの応力抜けと桁端部の橋壁への衝突が連鎖的に生じる損傷過程が明らかとなった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
連鎖地震荷重として強震動及び地表断層変位等の支持地盤の変状に焦点を当てて，熊本地震で被災した大切畑大橋と桑鶴大橋に対する未解明であった連鎖地震荷重の作用メカニズムを推定できた点に大きな学術的意義が認められる．長周期型橋梁を構成する構造要素や地盤の連成する複雑な地震応答を時刻歴波形だけでなく3D CADを活用して3次元的に視覚化できた点においても有用な知見を示し得ており大きな社会的意義が認められる．
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