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土水連成土石流モデルを用いた砂防構造の耐衝撃性照査法の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 24560594
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関防衛大学校(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

研究代表者

別府 万寿博  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, その他部局等, 教授 (90532797)

研究分担者 園田 佳巨  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40304737)
前田 健一  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50271648)
浅井 光輝  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90411230)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード耐衝撃設計 / 土石流 / 粒子法 / 衝撃荷重 / 防災 / シミュレーター / 耐衝撃性 / 混相流 / 数値シミュレーション
研究成果の概要

本研究課題は、土石流を受ける砂防えん堤の破壊挙動を評価するため、粒子法を用いた土石流モデルの提案および構造モデルの衝撃応答解析の高度化を試みたものである。粘性型および石礫型土石流については、それぞれ粘塑性体であるビンガム流体および水と礫粒子でモデル化する方法を提案した。また、乱流型土石流による衝撃荷重を再現するため、乱流モデルを考慮したMPS法を開発した。これらの衝撃的荷重を解析的に評価するとともに、土石流荷重を砂防堰堤へ作用させて耐衝撃性を検討した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] MPS法による衝撃的流体力の数値シミュレーションに関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      金子撤兵,別府万寿博
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 60A ページ: 1074-1084

    • NAID

      130005438890

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 階段状の非適合境界を有する粒子法解析における仮想マーカーを用いたすべり・非すべり境界処理法2013

    • 著者名/発表者名
      浅井光輝,藤本啓介,田邊将一,別府万寿博
    • 雑誌名

      日本計算工学会論文集

      巻: 2013

    • NAID

      130004438097

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical simulation of the impulsive fluid force of steep slope channel test by MPS method with turbulence model2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko and M. Beppu
    • 雑誌名

      Proc. of 10th International Conference on Shock and Impact Loads on Structures

      巻: Vol.10

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 急勾配水路実験による流体衝撃力特性に関する基礎的研究2013

    • 著者名/発表者名
      金子鉄兵,別府万寿博,香月智
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 59 ページ: 1056-1064

    • NAID

      130005438796

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Numerical Simulation of Debris Flow Model by using DEM-MPS Method2015

    • 著者名/発表者名
      M. Beppu, T. Kaneko, N. Ishikawa, T. Mizuyama
    • 学会等名
      6th International Conference on Debris-Flow Hazards Mitigation
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2015-06-22 – 2015-06-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 極めて大きな土石流荷重を受ける鋼製透過型堰堤の耐衝撃性に関する解析的検討2015

    • 著者名/発表者名
      別府万寿博,松澤遼,嶋丈示,石川信隆,水山高久
    • 学会等名
      平成27年度砂防学会研究発表会
    • 発表場所
      栃木
    • 年月日
      2015-05-20 – 2015-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 極めて大きな礫衝突を受けるコンクリート砂防堰堤の耐衝撃性に関する解析的検討2015

    • 著者名/発表者名
      松澤遼,別府万寿博,嶋丈示,石川信隆,水山高久
    • 学会等名
      平成27年度砂防学会研究発表会
    • 発表場所
      栃木
    • 年月日
      2015-05-20 – 2015-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The effects of low velocity impact on concrete dams2015

    • 著者名/発表者名
      N. Ishikawa, R. Matsuzawa, T. Shibata, T. Kaneko, M. Beppu, T. Mizuyama
    • 学会等名
      3rd International Conference on Protective Structures
    • 発表場所
      Newcastle, Australia
    • 年月日
      2015-02-03 – 2015-02-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] コンクリート砂防堰堤への礫衝突に関する一考察2014

    • 著者名/発表者名
      石川信隆,金子鉄兵,別府万寿博
    • 学会等名
      第11回構造物の衝撃問題に関するシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] DEM/MPS法による石礫型土石流の荷重評価に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      別府万寿博,金子鉄兵,石川信隆,水山高久
    • 学会等名
      平成26年度砂防学会研究発表会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 土石流中の巨礫を受けるコンクリート砂防堰堤袖部の衝突荷重と破壊について2014

    • 著者名/発表者名
      石川信隆,金子鉄兵,別府万寿博,水山高久
    • 学会等名
      平成26年度砂防学会研究発表会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 低速度衝突を受ける鉄筋コンクリート版の局部損傷シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      金子鉄兵,別府万寿博,松澤遼,伊東雅晴
    • 学会等名
      土木学会関東支部第41回技術研究発表会
    • 発表場所
      まちなかキャンパス長岡(新潟県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 急勾配水路実験による衝撃的流体力の粒子法シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      金子鉄兵,別府万寿博,香月智
    • 学会等名
      平成25年度砂防学会研究発表会
    • 発表場所
      静岡市民文化会館(静岡県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 土石流モデルによる鋼製砂防堰堤モデルへの動的応答シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      井上隆太,石川信隆,別府万寿博,水山高久
    • 学会等名
      平成25年度砂防学会研究発表会
    • 発表場所
      静岡市民文化会館(静岡県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 斜面崩壊による天然ダムの段波津波に関する粒子法シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      別府万寿博,石川信隆,水山高久
    • 学会等名
      平成25年度砂防学会研究発表会
    • 発表場所
      静岡市民文化会館(静岡県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] MPS法による法面崩壊シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      舘澤寛,別府万寿博,後藤公輔
    • 学会等名
      平成25年度砂防学会研究発表会
    • 発表場所
      静岡市民文化会館(静岡県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] MPS法による衝撃的流体力の評価に関する基礎的検討2013

    • 著者名/発表者名
      金子鉄兵,別府万寿博
    • 学会等名
      土木学会第68回年次学術講演会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] MPS法による流体衝撃力の評価に関する基礎的研究2013

    • 著者名/発表者名
      金子鉄兵,別府万寿博,香月智
    • 学会等名
      土木学会第40回関東支部技術研究発表会
    • 発表場所
      宇都宮大学(栃木県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 急勾配水路実験による衝撃的流体力の粒子法シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      金子鉄兵,別府万寿博,香月智
    • 学会等名
      平成25年度砂防学会研究発表会
    • 発表場所
      静岡市民文化会館(静岡県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 土石流モデルによる鋼製砂防堰堤モデルへの動的応答シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      井上隆太,石川信隆,別府万寿博,水山高久
    • 学会等名
      平成25年度砂防学会研究発表会
    • 発表場所
      静岡市民文化会館(静岡県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 斜面崩壊による天然ダムの段波津波に関する粒子法シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      別府万寿博,石川信隆,水山高久
    • 学会等名
      平成25年度砂防学会研究発表会
    • 発表場所
      静岡市民文化会館(静岡県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] MPS法による法面崩壊シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      舘澤寛,別府万寿博,後藤公輔
    • 学会等名
      平成25年度砂防学会研究発表会
    • 発表場所
      静岡市民文化会館(静岡県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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