| 研究課題/領域番号 |
15K12483
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
陳 光斉 九州大学, 基幹教育院, 教授 (50293882)
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| 研究分担者 |
古川 全太郎 九州大学, 工学研究院, 助教 (70735985)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 極端異常運動 / 衝突 / メカニズム / 加速度波形 / 不連続変形法DDA / 高速・遠距離移動 / 卓球効果 / 多重加速モデル |
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| 研究実績の概要 |
地震による極端異常運動は（１）異常加速度、（２）異常速度、（３）異常変位の三種類に分けて、その発生メカニズムをそれぞれ解明した。
（１）極端異常加速度においては、物体間衝突により大きい加速度が生じられる現象に着目し、落下の物体は地面に落ちた後、静止か上向きのリバウンド運動か、いずれも衝突による接触時間が短いので、大きい加速度が生じられることを理論解析および実験で確認した。また、強い地震で断層などの不連続面により、地震計が設置されている地盤ブロックは深部基盤と分離され、深部基盤は重力加速度を超える地震加速度が発生すると、地震計ブロックは落下運動を行い、深部基盤ブロックとの衝突により、大きい加速度が記録されるとのメカニズムを解明した。それに基づき、2008年岩手・宮城内陸地震の際に観測された極端異常な加速度波形が、地下不連続面を有するDDA数値シミュレーションで精緻に再現された。
（２）極端異常速度においては、落ちてきた卓球ボールに向ってラケットが上向きに振られると卓球ボールは高いリバウンド速度を得ること（卓球効果）に着目し、地面上の物体が地振動に伴って徐々に高くなる現象の発生メカニズムを解明した。また、完全弾性衝突モデルを用い、衝突前後の運動量の保存と運動エネルギーの保存によって、物体のリバウンド速度を推定する解析式を提案した。さらに、不連続変形法DDAを用いて、2016年熊本地震による車の転覆現象（極端異常速度）を精緻に再現した。
（３）極端異常変位においては、多重加速モデルを提案し、地震による斜面崩壊後の土砂運動の高速・遠距離移動の特性を解明した。また、3次元不連続変形法DDAを開発し、高精度な土砂運動数値シミュレーションを実現した。2008年四川大地震による遠距離移動した斜面崩壊において、動的なDDAによる再現シミュレーションを行い、使用アプローチと実用性を確かめた。
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