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コンクリート心壁をもつ特殊構造フィルダムの地震時挙動解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K06296
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分41030:地域環境工学および農村計画学関連
研究機関三重大学

研究代表者

岡島 賢治  三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (90466805)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードダム / コンクリート心壁 / 地盤 / 相互作用 / 破壊 / コンクリート / 浸透 / 安定性 / 胆振東部地震 / 再現解析 / 特殊ダム地震時挙動 / 傾斜実験 / 弾塑性有限要素法 / 堤体 / 弾塑性有限要素解析 / フィルダム / 地震 / コンクリートコア / 振動実験
研究開始時の研究の概要

フィルダムの中には特殊な構造をもったものがあり,本研究では,遮水ゾーンにコンクリート心壁をもつ特殊ダムに着目し,その地震時挙動を準静的な実験および動的な遠心載荷振動実験と弾塑性有限要素解析により解明を図る.また,弾塑性有限要素解析法は模型実験によって特殊ダムへの適用性を確認する.さらに,実際のダムに弾塑性有限要素解析を適用することで,コンクリート心壁をもつ特殊ダム地震時挙動を解明することを目的とする.
土質材料とコンクリート材料という材料特性の異なる材料を持つ複合的な構造物に対する有効な解析手法の検討は,コンクリートダムとフィルダムの複合ダムの接合部の挙動解明へと発展できる研究となる.

研究成果の概要

本研究はコンクリート心壁を持つ特殊ダムの地震時挙動解明にある.コンクリート心壁をセメント板で模擬した準静的な傾斜実験を検証対象として,地震時挙動に関する弾塑性有限要素解析による構造物-地盤との一体解析により,傾斜角度と板の端部の水平変位の関係,砂地盤部分の最大せん断ひずみの様子を実験と比較して有効性を確認した.また、開発した解析手法を用いて,胆振東部地震で被害を受けた厚真ダムの再現解析を行った.単純ひずみ軟化弾塑性解析により計算された天端中央の最大応答加速度は、観測された最大応答加速度と概ね一致した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,コンクリート心壁を有する特殊ダムの地震時の挙動解明を目的に,模型実験をシミュレーションできる弾塑性有限要素解析の開発を行った.コンクリート心壁を有するダムという特殊な構造物を対象としているが、コンクリートと地盤の相互作用による破壊現象の解明は,地盤内にコンクリート構造物を有する現場における安全性の評価一般に活用できる解析手法となる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Effect of an additional watertight sheet pile to prevent piping in headworks2023

    • 著者名/発表者名
      Kaede Yoshida, Kenji Okajima
    • 学会等名
      The 29th Tri-U International Joint Seminar and Symposium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コンクリート止水壁を持つフィルダムの地震時挙動の解明2022

    • 著者名/発表者名
      岡島賢治
    • 学会等名
      農業農村工学会ダム保全管理研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] コンクリートと地盤の同時破壊実験とその再現解析2021

    • 著者名/発表者名
      岡島賢治
    • 学会等名
      農業農村工学会ダム保全研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] コンクリート心壁をもつ特殊ダム地震時挙動を解明2020

    • 著者名/発表者名
      岡島賢治
    • 学会等名
      農業農村工学会ダム保全研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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