| 研究課題/領域番号 |
20K14824
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分22030:地盤工学関連
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
松田 達也 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50736353)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
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: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 模型実験 / 浸透破壊 / 相似則 / 地盤材料 / 水理模型実験 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では流体－地盤連成問題に関する重力場の水理模型実験を対象に以下を検討する。
（1）流体－地盤連成問題に関するシンプルな事象を対象とした各種模型実験を実施し、取り扱う地盤材料による現象の違いについて分析する。
（2）（１）の実験データをベースに、地盤材料の取扱いに関する相似則について取りまとめる。特に、考慮すべき相似性と緩和が可能な相似性およびその程度について、判断方法および指標を提案する。
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| 研究成果の概要 |
重力場模型実験において異なるスケールのもと、3つの砂材料を用いた実験を実施した。遠心力場模型実験では遠心加速度を変化させながら実験を実施した。重力場における大型模型実験結果を基準に実験結果を比較したところ、浸透破壊に至るまでのプロセスは、土粒子へ作用する水平方向の流体力と鉛直方向の重力による比がフルード則に従うように考慮した粒径の地盤材料を用いることで地盤変状が生じる水位差や破壊に至る最大水位差は相似性を有することが明らかとなった。遠心力場実験では既往の知見のとおり、粘性流体を用いることで浸透破壊に至るまでのプロセスが統一され、Modeling of Modelsが成立することを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は豪雨・洪水による河川構造物の被害、高波浪・津波による海岸・港湾構造物の被害メカニズム解明に向けた流体－地盤連成問題に関する基礎的な要素が含まれており、本研究成果で得られた知見は、激甚化する自然災害による構造物等の被災メカニズムの解明における模型実験の精度向上に繋がると考える。また、将来的には重力場水理模型実験において流体－地盤－構造物の相互作用による連成問題の定量的評価に向けた相似条件の検討へと拡張・応用が期待できる。
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