掘立柱建物の在りし日の姿の地盤力学的推定法の開発

• 研究課題/領域番号: 24650588
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 文化財科学
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 菊本 統 横浜国立大学, 都市イノベーション研究院, 准教授 (90508342)
• 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: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 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: 掘立柱建物 / 密度 / 粒度 / 粒子破砕 / 構成モデル / 有限要素法 / 数値解析 / 柱穴 / 弾塑性構成則 / 限界状態理論 / 粒度変化 / 密度変化 / 数値シミュレーション / 古代構造物 / 土粒子 / 破砕現象 / 構成則 / 家形埴輪 / 圧密試験

研究成果の概要

本研究では，これまで柱穴の径や柱間距離から経験的に類推してきた掘立柱建物の規模を，確かな地盤力学の理論に基づいて予測する解析技術を開発した。提案手法では，地盤の密度と粒度には過去に受けた最大の応力履歴が色濃く反映されることを利用して，柱穴地盤の密度・粒度の現地調査，圧縮性・破砕性に関する室内試験および密度と粒度の変化を考慮した土のモデルによる解析を組み合わせて，往時の構造物の自重を逆算する。まず、粒子破砕現象と密度変化を考慮した土の構成則を開発した後，構成則の検証と改良を行い，構成則に基づく有限要素解析コードを開発して古代構造物の重量推定法を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] 三軸試験による岩盤の変形異方性の特定方法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 富樫 陽太，菊本 統，谷 和夫
  • 雑誌名: 地盤工学ジャーナル 巻: 10(2)
  • NAID: 130005086572
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Stability analysis of masonry structure in Angkor ruin considering the construction quality of the foundation (2014)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, R., Koyama, T., Kikumoto, M., Saito, T. and Mimura, M.
  • 雑誌名: Journal of Civil Engineering Research 巻: 4(3A) ページ: 78-82
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 面内等方弾性を仮定した岩盤が三軸応力下で示す非三軸性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 富樫 陽太，菊本 統，谷 和夫
  • 雑誌名: 地盤工学ジャーナル 巻: 9(6) ページ: 479-493
  • NAID: 130004944114
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Application of coupled elasto-plastic NMM-DDA procedure for stability analysis of Prasat Suor Prat N1 Tower, Cambodia (2013)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, R., Koyama, T., Kikumoto, M., Yamada, S., Araya, M., Iwasaki, Y. and Ohnishi, Y.
  • 雑誌名: Geosystem Engineering 巻: 16 号: 1 ページ: 796-805
  • DOI: 10.1080/12269328.2013.780733
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability analysis of masonry structures in Angkor Thom, Cambodia using elasto plastic NMM-DDA with subloading Cam-clay model (2013)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, R., Koyama, T., Ohnishi, Y., Kikumoto, M., Yamada, S., Araya, M. and Iwasaki, Y.
  • 雑誌名: Proc. 47th U.S. Rock Mechanics / Geomechanics Symposium 巻: 1 ページ: 8-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of elasto-plastic NMM-DDA with modified Cam-clay model considering subloading surface and its application to the stability analysis of masonry structure in Angkor Thom, Cambodia (2013)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, R., Koyama, T., Kikumoto, M., Yamada, S., Araya, M., Iwasaki, Y. and Ohnishi, Y.
  • 雑誌名: Proc. 11th Int. Conf. on Analysis of Discontinuous Deformation 巻: 1 ページ: 357-363
  • 査読あり
• [学会発表] Development of a coupled deformation-seepage NMM-DDA analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, R., Koyama, T. and Kikumoto, M.
  • 学会等名: 49th US Rock Mechanics / Geomechanics Symposium
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2015-06-28 – 2015-07-01
• [学会発表] A method for determining anisotropic parameters for transversely isotropic rocks by in-situ torsional shear test (2014)
  • 著者名/発表者名: Togashi, Kikumoto, M. and Tani, K.
  • 学会等名: ISRM Int. Sym. 2014 and 8th Asian Rock Mech. Sym.
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2014-10-14 – 2014-10-16
• [学会発表] Stability analysis of the Bayon Central Tower with NMM-DDA considering the excavation of the foundation (2014)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, R., Koyama, T., Kikumoto, M., Saito, T., Yamada, S., Araya, M., Iwasaki, Y. and Ohnishi, Y.
  • 学会等名: ISRM Int. Sym. 2014 and 8th Asian Rock Mech. Sym.
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2014-10-14 – 2014-10-16
• [学会発表] Stability analysis of masonry structure in Angkor ruin considering the construction quality of the foundation (2014)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, R., Koyama, T., Kikumoto, M., Saito, T. and Mimura, M.
  • 学会等名: Development of elasto-plastic NMM-DDA and its application to the stability analysis of masonry structures in Angkor Thom, Cambodia
  • 発表場所: Siem Reap, Cambodia
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-05
• [学会発表] Numerical study on the influence of traditional soil foundation on the stability of masonry structure in Angkor with NMM-DDA (2014)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, R., Koyama, T., Mimura, M., Kikumoto, M., Saito, T., Yamada, S., Araya, M. and Iwasaki, Y.
  • 学会等名: 14th Int. Conf. of the Int. Assoc. for Computer Methods and Advances in Geomechanics (14th IACMAG)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-25
• [学会発表] アンコール遺跡バイヨン寺院の版築および周辺の自然地盤の力学特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 斉藤徹，菊本統，橋本涼太，小山倫史
  • 学会等名: 第49回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 北九州市
• [学会発表] NMM-DDAによるアンコール遺跡バイヨン寺院の基壇掘削時安定解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 橋本涼太，小山倫史，斉藤徹，菊本統
  • 学会等名: 第49回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 北九州市
• [学会発表] NMM-DDAによるアンコール遺跡バイヨン寺院と地盤の安定解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 橋本涼太，小山倫史，齋藤徹，菊本統
  • 学会等名: 第69回土木学会年次学術講演会
  • 発表場所: 大阪市
• [学会発表] 下負荷面Cam-clayモデルを導入したNMM-DDAの石積構造物の安定解析への適用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 橋本涼太，小山倫史，三村衛，菊本統，山田俊亮，新谷眞人，岩崎好規
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 富山市
• [学会発表] 弾塑性NMM-DDAによるプラサート・スープラN1塔の安定解析および補修効果の事後検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 橋本涼太，小山倫史，菊本統，山田俊亮，新谷眞人，岩崎好規，大西有三
  • 学会等名: 第13回岩の力学国内シンポジウム
  • 発表場所: 宜野湾市
• [学会発表] Slide-Hold-Slide過程における堆積岩の強度回復特性の構成モデリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊本統，荒木壯則，岸田潔，安原英明，D. Elthwrth
  • 学会等名: 日本材料学会 第62期通常総会・学術講演会
  • 発表場所: 東京都
• [学会発表] Stability analysis of mansory structure at Angkor Thom in Cambodia using Elasto-plastic NMM-DDA (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, R., Koyama, T., Kikumoto, M., Yamada, S., Araya, M., Iwasaki, Y. and Ohnishi, Y.
  • 学会等名: 4th Central Asian Geotechnical Symposium on Geo-Engineering for Construction and Conservation of Cultural Heritage and Historical Sites -Challenges and Solution-
  • 発表場所: Samarkand, Uzbekistan
• [学会発表] Development of elasto-plastic NMM-DDA and its application to the stability analysis of Prasat Suor Prat, Angkor (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, R., Koyama, T., Kikumoto, M., Yamada, S., Araya, M., Iwasaki, Y. and Ohnishi, Y.
  • 学会等名: 7th Asian Rock Mechanics Symposium
  • 発表場所: Seoul, Korea
• [学会発表] 弾塑性NMM-DDAによる石積構造物と地盤の相互作用を考慮した安定性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 橋本涼太，小山倫史，菊本統，山田俊亮，新谷眞人
  • 学会等名: 第67回土木学会年次学術講演会
  • 発表場所: 名古屋市
• [備考] 菊本統のウェブサイト
  • URL: http://www.cvg.ynu.ac.jp/G3/MamoruKikumoto/index.html
• [産業財産権] ひずみテンソル算出システム，ひずみ計貼付方向決定方法，ひずみテンソル算出方法，及びひずみテンソル算出プログラム (2013)
  • 発明者名: 菊本統，荻原啓太，谷和夫，岡田哲実，高倉望
  • 権利者名: 菊本統，荻原啓太，谷和夫，岡田哲実，高倉望
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-251347
  • 出願年月日: 2013-12-10