| 研究課題/領域番号 |
17H03309
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| 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学群) |
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研究代表者 |
宮田 喜壽 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学群), システム工学群, 教授 (20532790)
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| 研究分担者 |
篠田 昌弘 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学群), システム工学群, 准教授 (30462930)
野々山 栄人 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学群), システム工学群, 助教 (00624842)
宮本 慎太郎 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学群), システム工学群, 助教 (60782711)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 性能設計 / 土構造物 / 危機耐性 / 冗長性 / ロバスト性 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は土構造物の設計における危機耐性を考慮した性能設計法の構築を目指すものであり，(1)従来の設計作用以上の地震動に対する土構造物の破壊挙動の解明，(2)土構造物の破壊形態・破壊確率解析法の構築，(3)ISO2394(2015)を包括した土構造物のリスク評価法の確立の3つで構成されている．
平成29年度の研究計画は，1)材料試験・模型準備と2)長時間継続地震動に関する実験である．材料試験については，振動台に使用する珪砂の物理・力学試験を実施した．力学試験では，幅広いひずみ速度条件で三軸圧縮試験を実施し，その力学特性を把握した．模型準備については，盛土，重力式擁壁，L型擁壁，補強土壁の模型について，過去の土構造物の被災事例データベースに基づいて作成方法の検討を行った．地盤作製方法は，多重ふるい落下装置を用いることとして，多重ふるい落下装置の設計・製作を行った．
長時間継続地震動に関する実験では，振動台実験装置の性能確認に重点を置いた．まず，振動台や土槽に加速度計を設置し，掃引加振を実施し，振動台や土槽自体の固有振動数等の応答特性を把握した．次に，振動台に土槽を設置し，正弦波や不規則波を入力した場合の振動台と土槽の応答特性を把握した．東北地方太平洋沖地震の築館と熊本地震の益城で観測された観測波を用いて振動台を加振した結果，振動台から再現性の高い加速度波形が得られることを確認した．
以上に加えて，平成30年度に計画していた，不連続・流動変形を考慮した破壊形態解析法に関する検討を前倒しで実施した．大変形解析に大きな利点を有するSPH粒子法の解析プログラムを高度化し，施工過程，塑性平衡状態，破壊形態の解析精度を高めることに成功した．また，SPH粒子法と粒子離散化有限要素法とのハイブリッド化についても検討を行い，プログラム作成前の準備（定式化，計算フロー図の作成）を概ね終えることができた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の予定通り，平成29年度は，研究の遂行に必要な振動台実験装置の導入が終わり，順調に稼動している．今後は，導入した振動台実験装置を用いた加振実験により実験データを積み重ねてゆく．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度は，申請課題を遂行するために振動台を用いた加振実験と土構造物の破壊解析を実施する．平成31年度は信頼性解析およびリスク解析を実施し，得られた研究成果を踏まえて，道路網の危機耐候性向上のための次世代性能設計法を提案することで研究目的の達成を目指す．
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