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2021 年度 実施状況報告書

三次元不連続面の動力学の時空間的複雑性と破壊形態の多様性

研究課題

研究課題/領域番号 20K04680
研究機関東京大学

研究代表者

上西 幸司  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (60311776)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード地震 / 地盤工学 / 動力学 / 破壊力学 / 防災
研究実績の概要

平成30(2018)年9月の北海道胆振東部地震においては、道内全域停電のほか、大規模な土砂崩れが多く発生し、地震の発生の複雑性と関連する破壊現象の多様性についてより深く力学的に考察すべきであることがあらためて認識された。これらの災害の多くは、断層面などの地質学的不連続面の運動により引き起こされると考えられているが、本研究課題では、これまでの研究代表者の研究内容をさらに深め、三次元不連続面の動力学の複雑性ならびに破壊の多様性に関わる諸現象を理論・数値解析、実験で再現するとともに、不連続面破壊に伴う近傍の構造物群の被災リスクを評価し、減災のための技術を提案することを目的としている。研究中間年度の令和3年度は、構築した数値解析システムと室内破壊実験装置を併用し、地盤類似材料である粒状体を用いた地震や斜面の突発的な動的大変形、崩壊に関する観察、そして脆性固体材料中にあらかじめ分布させた亀裂群の集団的振る舞いと個別の亀裂の力学的干渉の関係についての考察を進めた。縦ずれ断層破壊の動力学に関するものも含めた研究成果については、英文国際雑誌論文3編の他、新型コロナウイルス感染症の影響を受け、いずれもオンラインの形とはなったが、Seismological Society of Japan Fall Meeting(日本地震学会秋季大会)ならびにAGU (American Geophysical Union) Fall Meetingにおいて逐次最新のものを発表している。

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

室内破壊実験装置と数値解析システムを駆使し、予定通り研究を推進している。また、新型コロナウイルス感染症の影響によりオンライン形式での参加とはなっているが、国際会議において発表を行っている他、英文論文の形でも国際雑誌上で研究成果を公表している。

今後の研究の推進方策

本科学研究費助成事業の最終年度である令和4年度は、研究に関しては当初案通り、構築した数値解析システムと室内破壊実験装置を活用し、不連続面の動的破壊実験や室内で地震を模擬する実験ならびに解析を推進する予定である。研究成果の発表に関しては、新型コロナウイルス感染症の影響が長引き、先が見通しにくいが、オンライン開催のものも含め国際会議等においても適宜成果を公表していく予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Global and Local Fracture Behavior in a Brittle Solid with a Set of Pre-Existing Small-Scale Cracks2022

    • 著者名/発表者名
      Uenishi, K., and K. Nagasawa
    • 雑誌名

      Procedia Structural Integrity

      巻: 37 ページ: 397-403

    • DOI

      10.1016/j.prostr.2022.01.101

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Effect of Confinement and Material Heterogeneities on the Dynamics of a Granular Medium Subjected to Impact Loading2022

    • 著者名/発表者名
      Uenishi, K., and D. Xi
    • 雑誌名

      Procedia Structural Integrity

      巻: 37 ページ: 404-409

    • DOI

      10.1016/j.prostr.2022.01.102

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamics of Dip-Slip Fault Rupture2021

    • 著者名/発表者名
      Uenishi, K.
    • 雑誌名

      IOP Conference Series: Earth and Environmental Science

      巻: 861 ページ: 042085, 8 pages

    • DOI

      10.1088/1755-1315/861/4/042085

    • 査読あり
  • [学会発表] Existence of Weak Zones: Enhancing Dynamic Rupture or Not?2021

    • 著者名/発表者名
      Uenishi, K.
    • 学会等名
      2021 Seismological Society of Japan Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] On the Dynamic Stability of a Granular Slope2021

    • 著者名/発表者名
      Uenishi, K.
    • 学会等名
      2021 Seismological Society of Japan Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Rupture Absorbing Weak Zones2021

    • 著者名/発表者名
      Uenishi, K.
    • 学会等名
      2021 Seismological Society of Japan Fall Meeting
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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