| 研究課題/領域番号 |
20K04781
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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23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 中部大学 |
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研究代表者 |
余川 弘至 中部大学, 工学部, 准教授 (20736087)
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| 研究分担者 |
野々山 栄人 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (00624842)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 液状化 / 数値解析 / 盛土造成地 / 斜面地 / 戸建て住宅 / 造成盛土 / 擁壁 / 地震 / 丘陵地 / 物理探査 / 地盤流動 / 低コスト調査 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、戸建て住宅を対象として、丘陵地における液状化地盤の流動変形を信頼性の高い地盤調査と数値解析を用いて予測するとともに、既存の対策工法の有効性を検証し、防災・減災を目指す。丘陵地における液状化被害を防止・抑止するためには、戸建て住宅特有の問題を解決し、有効な液状化対策を選定・施工する必要がある。これらを解決する手法として、地盤調査には低コストで広域に周辺地形情報を得られる2次元表面波探査を、予測および対策工法の有効性の検討には地盤流動を再現できる粒子法を用いる。本研究により、これまで不可能であった丘陵地における液状化地盤の流動変形を予測し、既存の液状化対策の有効性を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
本研究では，戸建て住宅にも適用可能な信頼性が高く低コストで実施可能な地盤調査と数値解析を組みわせることにより地盤液状化に伴う地盤流動と住宅の被害を精緻に予測し，国民に正確で有益な情報を提供するとともに，防災・減災意識を高めることを目的としている。さらに，既存の液状化対策の効果を定量的に示すことにより，未だ遅々として進まない戸建て住宅向けの液状化対策を普及させることを目的としている。2023年度は前年度以前に実施した調査結果を反映した解析を実施することができた。2023年度は，これまで実施してきた解析手法では解析に多くの時間を要する状況であり，実務へ適用するために，解析時間を大幅に短くするための対応を行った。具体的には汎用ソフトを利用し，これまで通りの構成式を導入した。改良したプログラムで模型実験の再現解析をおこなった結果，これまでよりも解析に要する時間は短くなり，簡便にかつ精度よく液状化地盤上の住宅の沈下量を再現することができた。また，斜面地での住宅の被害度を把握するために模型実験を複数回実施した。その中で実験の再現性を確認するとともに，住宅の傾斜量および沈下量も把握することが出来た。水平地盤上の住宅被害に比べて斜面地ではより大きな被害になることを確認した。さらに，被害軽減のための対策実験も実施した。対策は，住宅側に地盤改良工法を想定したケース，擁壁側に杭基礎を想定したケースを実施したが，当初予定していた効果が得られない状況にある。引き続き対策に関する模型実験を継続し，住宅被害軽減に最も効果的な方法を模索する予定である。なお，本年度の成果は，2024年度地盤工学会全国大会で報告する予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
解析時間を大幅に短縮する必要が出てきたため，これまで利用してきたプログラムに大幅な変更を余儀なくされた。1からのスタートとなったため，その検証解析などに時間を要しており，進捗が遅くなっている。概ね検証に必要となる理論値との比較については終了しており，新たな構成式を導入して，液状化解析を実施できるまで遅れを取り戻すことができている状況である。
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| 今後の研究の推進方策 |
2021年度～2023年度に実施してきた調査および模型実験等の結果について，新たなプログラムで再現解析を実施するとともに，いくつかパラメトリックスタディーを実施する予定である。また，住宅・擁壁対策についても検討を行っているが，その効果についても解析内に導入し，定量的な成果を提出できるように研究を進める予定である。
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