| 研究課題/領域番号 |
21K20474
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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 |
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| 審査区分 |
0304:建築学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人建築研究所 |
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研究代表者 |
的場 萌子 国立研究開発法人建築研究所, 国際地震工学センター, 研究員 (30913579)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 飽和地盤 / 遠心載荷実験 / 液状化地盤 / 液状化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
既往の遠心載荷実験では，間隙水圧についての時間に関する相似則を合わせるため，水の代わりに粘性を調整したメチルセルロース溶液（メトローズ溶液）を用いているが，代替間隙水の粘性の温度依存性が及ぼす地盤の地震時挙動への影響はほとんど考慮されていない。本研究では，複数回地震動を受ける構造物－液状化地盤の動的相互作用を精緻に検討できる実験手法の開発のため，遠心力載荷実験装置を利用した実験を行い，飽和地盤の地震時挙動に及ぼすメチルセルロース溶液の粘性の温度依存性による影響を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，上部構造物・杭基礎－飽和地盤系の縮小模型を用いた遠心力載荷実験結果に基づき，飽和地盤の地震時挙動に及ぼすメチルセルロース溶液の粘性の温度依存性による影響を検討した。具体的な知見として，まず乾燥砂の堆積手法（空中落下法），間隙水の通水手法（炭酸ガス・真空置換法）を同一とした場合での飽和地盤模型作成時のデータを整理し，メチルセルロース溶液の濃度と水温，粘度の関係を表す回帰式を構築した。次に遠心力載荷実験を行い，メチルセルロース溶液の濃度が異なる試験体では過剰間隙水圧比応答の上昇過程に違いが見られ，濃度の大きい試験体ほど液状化過程の開始時刻および液状化時刻が遅れる傾向があることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地盤の液状化挙動の解明を目的とした遠心力載荷実験では，間隙水圧の時間に関する相似則を合わせるために，粘性を調整したメチルセルロース溶液が用いられる。メチルセルロース溶液は，製作手法や管理が比較的容易で安全であることから，代替間隙水として一般的に広く利用されるが，一方で溶液の粘性が温度に非常に敏感であることが指摘されている。本研究では遠心載荷実験を行い，飽和地盤の地震時挙動に及ぼすメチルセルロース溶液の粘性の温度依存性による影響を示した。本研究により得られた知見は，地震時の構造物・杭基礎－液状化地盤系の動的相互作用を精緻に検討できる縮小模型実験手法の確立に寄与するものと考えられる。
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