| 研究課題/領域番号 |
23K19135
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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 |
0303:土木工学、社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
栗間 淳 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (50981859)
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| 研究期間 (年度) |
2023-08-31 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 液状化 / 透明リングせん断試験機 / 可視型実験 / サイクリックモビリティ / 液状化メカニズムの解明 / 動画解析 / 粒子挙動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
液状化は，地盤内部の水圧上昇によって生じると考えられている.しかし，水圧が上昇するメカニズムはわかっていない.液状化の発生およびその被害の推定には，水圧の上昇と消散のメカニズムを明らかにする必要がある.本研究では水圧変動と粒子挙動の関係を可視型リングせん断試験機によって明らかにする.水圧変動時の粒子の挙動を動画解析によって把握し，それらの関係を明らかにし，液状化発生のメカニズムの解明を目指す.
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| 研究実績の概要 |
本年度は，粘性を変化させた流体を用いて予備実験を実施，流体を大きくしても供試体の飽和など実験の準備に問題が生じないことを確認した．さらに，流体の粘性が載荷システムにも影響しないことも確認できた．これにより，粘性を変化させても実験を行うことができることがわかった．また以前実験していた内容を新たにひずみを計測できる手法で動画解析し，粒子の挙動と全体の挙動を関連付けて考察することが可能になった．
また，大きな変位を表現することが可能な数値解析手法であるMaterial point method（MPM）を動的な条件に適応できるような境界条件の開発を進めた．MPMは粒子とメッシュのどちらも扱うことで大変位を表現できる手法であるが，粒子とメッシュどちらも扱うことから境界条件の扱いが難しいという欠点があり，それらに対応するような吸収境界をMPMへと導入した．これにより，過剰間隙水圧の上昇メカニズムを明らかにすることができれば，より精度よく大変形を解析できる可能性がある．
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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
実験装置の故障が発生しており，その調整に半年ほどかかってしまい，本実験が行えない状態である．
具体的には，実験装置から飽和時に水が漏れてしまう状態であり，実験自体を行うことができない．それらの調整はすでにすすめている．しかし，2023年度に行うはずの実験はいくつか実行できなかったため，それらをまとめて2024年度に行う必要がある．
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| 今後の研究の推進方策 |
実験機器の調整が終わり次第，粘性を調整した実験を行い，水圧の上昇過程と粒子挙動の関係を明らかにする．また，振動台模型実験の結果から，水圧の上昇と部分排水が大きく関係している可能性が指摘されているため，排水を許容した実験も行う予定である．
さらに，ひずみを動画解析によって計測するソフトを利用し，より小さな粒径の砂を使用して実験を行う予定である．
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