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2020 年度 研究成果報告書

強震時の材料非線形化によるフィルダム堤体損傷機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 18K05892
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分41030:地域環境工学および農村計画学関連
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

林田 洋一  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, 上級研究員 (50414454)

研究分担者 増川 晋  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, 研究領域長 (00414459)
向後 雄二  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30414452)
田頭 秀和  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, ユニット長 (40414221)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード農業用ダム / 地震時挙動 / 振動模型実験 / ひずみ依存性
研究成果の概要

本研究では、堤体損傷モードの発生要因の一つとして、堤体材料の非線形化に起因する振動モードの時間的・空間的不連続に着目し、現象の発生メカニズムおよび堤体の健全性(機能)への影響を検証した。その結果、一般的な砂質材料模型を対象とした正弦波による加振実験において、入力動の振幅の増大により堤体天端での応答加速度が減少し、入力動と同等もしくはそれを下回る現象が確認された。このことから、2008年岩手・宮城内陸地震本震時に荒砥沢ダムで観察された現象は、ダムの特殊性によるものではないと考えられる。また、加速度応答の増大と堤体変形には明確な関係が認められず、現行の設計体系における課題を示す結果となった。

自由記述の分野

ダム工学、農業農村工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

2008年岩手・宮城内陸地震本震時に荒砥沢ダムで観察された現象(堤体天端での応答が、基礎の加速度を下回る)は、ダムの特殊性によるものでなく、大規模な地震動が生じた場合、土質材料で築造されたダムにおいて一般的に生じうる現象であることを明らかにした。また、堤体での加速度応答の増大が堤体変形に直結しない結果となっており、現行の設計体系における課題を明らかにする有益な知見が得られたものと考えている。堤体の減衰特性が、入力動の振幅特性および周波数特性の影響を受けることを明らかにし、その評価が堤体の地震時挙動において重要な役割を示すことを明らかにした。

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公開日: 2022-01-27  

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