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2010 年度 研究成果報告書

破砕を考慮した落石運動の物理モデル化と落石遭遇リスク評価手法の開発研究

研究課題

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研究課題/領域番号 20560462
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地盤工学
研究機関鳥取大学

研究代表者

西村 強  鳥取大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90189308)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
キーワード落石 / 3次元軌跡解析 / 反発係数 / 減衰定数 / 個別要素法 / 進行性破壊 / 重力加速増加手順
研究概要

斜面防災に関連する問題に対して,まず,落石問題に対して,新たな数値解析手法の開発と,それによる軌跡解析結果を利用した被害想定シナリオの構築を実施した.すべり崩壊に対して,積層体を用いて進行性破壊のモデル化と重力増加手順を用いた実斜面を意識した応力レベルにおける解析を可能とする手法を提案した.本研究の成果を列記してまとめとする
(1)被害想定シナリオに基づく道路通行車両の落石遭遇確率の算定手順
接触モデルにバネーダシュポットースライダー系を用いて3次元落石軌跡解析法を開発した.接触モデルの係数決定について,運動方程式の解に基づきダシュポットの減衰係数を法線方向速度比および接線方向速度比の関係式を誘導した.接触中の接線方向の運動を(1)stick, (2)full slipそして(3)partial slipを定義して,模型実験における入射角度と接線方向速度比の関係を解析により再現した.この解析プログラムに対する入力値の軌跡の広がりに対する影響を定量的に評価した上で,道路通行車両の落石遭遇確率を算定する手法を開発した.
(2)斜面の進行性破壊のモデル化と崩壊域の推定
要素間結合モデルを用いた個別要素解析おける入力パラメーターと積層体特性の評価を実施した.ついで,重力加速度増加手順により解析に用いた積層体内に実斜面を意識した応力レベルにおける解析を可能とする手法を提案した.解析が与える換算限界高さは非円弧すべりを取り扱う一般化された極限平衡解析と比較したところ斜面傾斜角80°でよい一致を示し,また,60°では個別要素解析結果が低いものとなった.進行性破壊をよく表現している結果であるとした

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 4件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Modelling of Rockfall Impact Using Spring-Dashpot-Slider System. International Society for Rock Mechanics (ISRM)2011

    • 著者名/発表者名
      西村強
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12^<th> Congress of Rock Mechanics, Beijing, China (in printing).

  • [雑誌論文] 個別要素法による岩盤斜面崩壊解析における入力値の影響に関する数値実験2011

    • 著者名/発表者名
      平松大周, 西村強, 辻野孝治
    • 雑誌名

      土木学会,第40回岩盤力学シンポジウム講演集

      ページ: 305-310

  • [雑誌論文] 岩盤斜面崩壊の防災・減災・避災を目指して-斜面ハザード評価からの研究アプローチ2011

    • 著者名/発表者名
      西村強
    • 雑誌名

      土木学会,第65回年次学術講演会研究討論会,2010.9,および,土木学会第40回岩盤力学シンポジウム講演集

  • [雑誌論文] Distinct Element Analysis for Progressive Failure in Rock Slope, Japanese Geotechnical Society (JGS)2010

    • 著者名/発表者名
      西村強, 福田毅, 辻野考治
    • 雑誌名

      Soils & Foundations, Vol.50, No.4

      ページ: 505-513

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 斜面微地形が落石軌跡に与える影響に関する数値実験2010

    • 著者名/発表者名
      西村強, 福田毅, 木山英郎
    • 雑誌名

      日本材料学会,材料 第59巻,第3号

      ページ: 199-204

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Model Parameters in DEM on Slope Failure Simulation. International Society for Rock Mechanics (ISRM)2010

    • 著者名/発表者名
      西村強, 辻野考治, 福田毅
    • 雑誌名

      Proceedings of the European Rock Mechanics Symposium 2010, Rock Mechanics in Civil and Environmental Engineering

      ページ: 551-554

  • [雑誌論文] 質点系落石軌跡解析法における接線方向減衰定数の決定法2010

    • 著者名/発表者名
      西村強
    • 雑誌名

      土木学会,第39回岩盤力学シンポジウム講演集

      ページ: 340-345

  • [雑誌論文] バネ-ダシュポット系を接触モデルとして用いるときの接線方向の減衰定数について2010

    • 著者名/発表者名
      西村強
    • 雑誌名

      土木学会,第65回年次学術講演会概要集

      ページ: 39-40

  • [雑誌論文] 個別要素法による岩盤斜面崩壊解析における入力条件の影響に関する数値実験2010

    • 著者名/発表者名
      平松大周, 辻野考治, 西村強
    • 雑誌名

      地盤工学会,第45回地盤工学研究発表会

      ページ: 467-468

  • [雑誌論文] An Investigation of Numerical Damping for Modeling of Impact. Society for Rock Mechanics & Engineering Geology (Singapore, SRMEG)2009

    • 著者名/発表者名
      西村強
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th International Conference on Analysis ofDiscontinuous Deformation "New Developments and Applications"

      ページ: 387-394

  • [雑誌論文] Distinct Element Analysis for Progressive Failure in Rock Slope. Japanese Geotechnical Society (JGS)2009

    • 著者名/発表者名
      西村強, 辻野考治, 福田毅
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Symposium on Prediction and Simulation Methods for Geohazard Mitigation, Prediction and Simulation Methods for Geohazard Mitigation

      ページ: 173-178

  • [雑誌論文] 岩盤斜面安定解析のための2次元個別要素モデル2009

    • 著者名/発表者名
      西村強, 福田毅, 辻野考治
    • 雑誌名

      土木学会,第38回岩盤力学シンポジウム講演集

      ページ: 7-12

  • [雑誌論文] 円形要素を用いた個別要素モデルの強度特性の解析と評価,地盤工学会2008

    • 著者名/発表者名
      辻野考治, 西村強, 福田毅
    • 雑誌名

      実務利用を目指すマイクロジオメカニクスに関するシンポジウム発表論文集

      ページ: 47-52

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 岩盤斜面の崩壊過程に関する個別要素法による数値解析,岩の力学連合会2008

    • 著者名/発表者名
      西村強, 福田毅, 大野紀之, 辻野考治
    • 雑誌名

      第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集

      ページ: 367-372

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parametric Three-dimensional Simulations of Dispersion of Rockfall Trajectories. American Rock Mechanics Association (ARMA)2008

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi NISHIMURA, Hideo KIYAMA, Tsuyoshi FUKUDA
    • 雑誌名

      Proceedings of the 42nd US Rock Mechanics Symposium Paper No.99,CD-ROM

  • [雑誌論文] 要素結合モデルを導入した個別要素法による岩盤斜面の崩壊過程の解析2008

    • 著者名/発表者名
      大野紀之, 辻野考治, 西村強, 福田毅
    • 雑誌名

      地盤工学会,第43回地盤工学研究発表会

      ページ: 981-982

  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://www.cv.tottori-u.ac.jp/rock/

  • [産業財産権] 運動軌跡解析方法及び運動軌跡解析装置2008

    • 発明者名
      西村強
    • 権利者名
      鳥取大学
    • 産業財産権番号
      特許,特願2008-212978号2010-047970号
    • 出願年月日
      2008-08-21

URL: 

公開日: 2012-01-26   更新日: 2016-04-21  

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