| 研究課題/領域番号 |
17K06528
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
茂木 秀則 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (80261882)
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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 | フィルダム堤体の物性の変化 / NIOM法 |
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| 研究実績の概要 |
H30年度は宮城県栗原市荒砥沢ダムの2018/6月までの地震記録の解析，岐阜県恵那市阿木川ダムの地震記録の解析のほか，栃木県Aダムの地震記録を解析した．荒砥沢ダムの解析では，2008年岩手・宮城内陸地震，2011年東北地方太平洋沖地震の強震動による著しい非線形化について，伝播時間だけでなく減衰比の変化も検討した．その結果，2008年岩手・宮城内陸地震において，堤体下部で減衰比の増加が大きく10～15%程度，一方，堤体上部では5%前後との結果が得られた．これは，堤体下部では拘束圧が大きく摩擦によるエネルギーの損失が大きいためと考えられる．ただし，せん断弾性係数の減少はひずみの大きい堤体上部の方が顕著であり，上記の結果は，減衰比の変化が剪断ひずみとの関係で論じられることが多い一般的な知見とは異なるものとも考えられ，今後，詳細な検討が必要である．
また，有限要素法と境界要素法を組み合わせた2次元応答解析（FE-BE応答解析）を行い，澤田式から推定される堤体物性を用いた場合，堤体下部では小地震の観測記録から得られる伝播時間とほぼ一致する伝播時間を示すのに対し，堤体上部では本研究で得られた伝播時間よりも30%程度大きい値となった．さらに，斜め入射の場合にはS波からP波への変換波と考えられる波動が生じることなどいくつか特徴的な現象を把握することができた．
阿木川ダムでは，コアゾーンに4点，上下流法面に各1点，岩盤に1点の地震観測がなされており，コアゾーンだけでなく，ロックゾーンの伝播速度や基盤岩の伝播速度を地震観測記録から推定することができた．得られた速度は下流側ロックゾーンと比べて，上流側ロックゾーンのS波速度が小さいのに対して，P波速度は著しく大きく，この結果は既存のPS検層結果と整合するものであった．この違いは貯水による影響と考えられ，今後，定量的な予測方法を検討する必要がある．
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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
H30年度は，(1)有限要素法と境界要素法を組み合わせた2次元応答解析（FE-BE応答解析）の整備，(2)非線形化に伴う堤体の減衰比の変化の評価手法の確立（H29）によって，より踏み込んだ堤体物性の検討が可能となった．このため，宮城県栗原市荒砥沢ダムで観測されている余震群の地震記録の解析や数値解析との比較によって，より詳細な堤体の地震時挙動を検討することができた．
また，堤体法面に地震計が設置されているダムにおける地震観測記録の解析によって，より詳細な堤体内部の物性の推定ができるようになり，拘束圧や貯水が堤体の物性に与える影響を定量的に評価するための準備が整いつつある．
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| 今後の研究の推進方策 |
ロックフィルダムの解析の実施：前述のダム以外にも地震記録を収集し，解析の実施を予定している．
新たな応答解析手法の検討：H29-30年度に作成した応答計算プログラムを利用し，NIOM 解析によって得られた伝播時間やスペクトル解析による固有振動数などの情報を拘束条件としたインバージョン解析の方法を検討する予定である．さらに，入射角が堤体各点への波動の到着時間差へ及ぼす影響や入射波のコヒーレンスが堤体の応答に及ぼす影響などを検討し，より現実に近い地震時の応答計算法を検討する予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
微動計測の実施が若干遅れているほか，現在，数値計算用の高速計算機の整備中であるため．
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