| 研究課題/領域番号 |
06555141
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
関口 秀雄 京都大学, 工学部, 助教授 (20027296)
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| 研究分担者 |
小林 俊一 京都大学, 工学部, 助手 (10243065)
北 勝利 京都大学, 防災研究所, 助手 (60234225)
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| キーワード | 遠心模型実験 / 液状化 / 海底土 / 繰返し荷重 / 波浪 / 間隙圧 |
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| 研究概要 |
遠心力場において供用しうる進行波造波水槽を開発するとともに、進行波載荷に対する砂質トレンチ地盤の間隙圧応答を詳しく調べた。さらに、本研究課題に深く関わる一連の解析コードを開発、整備している。
固定床における造波実験: 進行波造波水槽の造波特性を調べるために、消波機構の構造条件および波浪条件を変化させて、波浪の反射率(反射波の圧力振幅/入射波の圧力振幅)を計測した。本実験ではスリット開度を0.3〜0.5、遊水室長を6〜10cm、液深を5〜9cm、造波板の振動数を5〜11.5Hz、造波板の公称振幅を1〜3cmに設定し、トレンチ部をアルミ板で覆った状態で造波した。実験時の遠心加速度は重力加速度の50倍である。異なる2地点における計測水圧変動を合田の方法により解析し、反射率を求めた。結論的にはスリット開度が0.3の場合に消波効率が全般的に高いことが判明した。この条件のもとにおける反射率の最小値は、遊水室長と波長の比が0.15〜0.25のもとで0.15程度であり、所期の目的を達成している。また、造波板の有効振幅と海底地盤表面の圧力振幅の関係を系統的に把握するとともに、その関係が古典造波理論に概ね適合することを確かめている。また、造波板近傍の減衰型重複波の存在についても理論的に検討し、実質的に影響のないことを確かめている。
砂質地盤の進行波応答実験: 以上の成果のもとに、進行波載荷に対する砂質地盤の応答特性を系統的に調べることが可能となった。海底地盤表面に生起される繰返しせん断応力レベルが0.09程度でも地盤内には残留間隙圧の蓄積が生じることを確認している。本造波システムでは繰返しせん断応力レベルにして0.15程度までの負荷が可能であり、今後引き続いて波浪による地盤の液状化機構、ならびに波浪-海底地盤の相互干渉の動力学過程を調べていく予定である。これに必要な土の繰返し塑性モデルについても開発を進め、一部は公表している。
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