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2015 年度 実績報告書

大域的津波伝搬解析から防災に資する局所情報を抽出するマルチスケール津波遡上解析

研究課題

研究課題/領域番号 26282106
研究機関九州大学

研究代表者

浅井 光輝  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90411230)

研究分担者 笠間 清伸  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10315111)
一色 正晴  愛媛大学, 理工学研究科, 講師 (30583687)
伊津野 和行  立命館大学, 理工学部, 教授 (90168328)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード津波遡上解析 / 地盤洗堀解析 / 流体構造連成解析 / マルチスケール解析 / 粒子法
研究実績の概要

大域的な津波伝搬解析の結果を入力とし、津波が地上へと遡上し建物周辺での局所的な複合災害を予測するために、本年度は粒子法によるマルチスケール解析手法の要となる仮想造波板によるズーミング解析手法を開発した。本手法は、単純な3次元津波遡上問題における精度検証を行った後に、東日本大震災時における南三陸町の津波遡上現象の再現解析へと応用した。この際、研究協力者である東北大学今村文彦教授より、2次元浅水長波解析結果を提供いただき、この解析結果を入力情報として、湾内に侵入後の遡上現象を3次元粒子法で解析した。解析モデルは2mと5mの解像度(初期粒子間隔)の両者を用い、被害調査結果と比較したところ、特に2m解像度のモデルを用いた粒子法解析結果は、遡上域だけでなく、遡上高についても被害報告と整合した結果であることを確認し、本手法の妥当性を確認することができた。
同時に、多段階マルチスケール解析後の、最後のスケールの解析では、流体と構造、流体と地盤のマルチフィジックス問題を解くために、前者は粒子法と剛体解析アルゴリズムを融合し、後者は粒子法とDEM(個別要素法)を組み合わせた解析ツールを開発し、両社とも検証用実験との比較検討を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

2年目に計画していた基礎ツールの開発は終わり、当初3年目に計画していた南三陸町におけるマルチスケール解析の実践を先行して終了することができたため計画以上に進展していると自己評価した。また、本研究の最後の成果として検討していた3次元動画作成手順も確立している点も前述の評価の理由の一つである。

今後の研究の推進方策

すでに基礎ツールの開発は終了し、東日本大震災時の被害再現を通して提案手法の妥当性確認を実施できた。今後は、次に危惧される巨大津波による被害予測に向けて、東海・東南海・南海トラフ連動型地震時の最大級の津波被害予測を例に取り上げ、マルチスケール津波遡上解析を実施する予定である。このために、同地震が発生したときに甚大な被害が発生する可能性が高いとされている高知市を対象とし、予測計算を実施する。このため、徳島大学 馬場俊孝教授に内閣府が想定した地震時の津波予測解析結果を提供していただいており、これを入力とした高知市の遡上解析を実践する計画である。

次年度使用額が生じた理由

分担者が前年度、12円未使用分がありました。
これを把握していませんでした。

次年度使用額の使用計画

12円なので、端数です。問題はありません。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 12件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 安定化ISPH法による離脱活動過程を有する洗掘現象の基礎検討2016

    • 著者名/発表者名
      野上智隆、浅井光輝、有川太郎、Abdelraheem M. Aly
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)特集号

      巻: 71 ページ: 389-398

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 粒子法による多段階ズーミング津波解析に向けたマトリックスアレイ状仮想造波板2016

    • 著者名/発表者名
      宮川欣也、浅井光輝
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)特集号

      巻: 71 ページ: 267-277

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional incompressible Smoothed Particle Hydrodynamics for simulating fluid flow through porous structures2015

    • 著者名/発表者名
      Abdelraheem M. Aly, Mitsuteru Asai
    • 雑誌名

      Transfort in Pourous Media

      巻: 110 ページ: 483-502

    • DOI

      10.1007/s11242-015-0568-8

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Analysis of Unsteady Mixed Convection in Lid-Driven Cavity Included Circular Cylinders Motion Using an Incompressible Smoothed Particle Hydrodynamics Method2015

    • 著者名/発表者名
      Abdelraheem M. Aly, Mitsuteru Asai, A.Chamkha
    • 雑誌名

      International Journal of Numerical Mechods for Heat and Fluid Flow

      巻: 25 ページ: .2000 - 2021

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1108/HFF-10-2014-0305

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Multi-Scale and –physics tsunami simulation from earthquake center to infractructures2016

    • 著者名/発表者名
      Mitsuteru Asai, Shimon Eguchi, Nur Ain Binti Idris
    • 学会等名
      International Conference on Violent Flows
    • 発表場所
      osaka,JAPAN
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-11
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-scale bridge wash out simulation during tsunami by a stabilized ISPH method2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Miyagawa, Mitsuteru Asai
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Civil and Environmental Engineering for Sustainability (IConCEES2015)
    • 発表場所
      Melaka, Malaysia
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-02
    • 国際学会
  • [学会発表] A coupling simulation between soil scour and seepage flow by using a stabilized ISPH metohd2015

    • 著者名/発表者名
      Tomotaka, Nogami, Mitsuteru Asai, Koyonobu Kasama
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Civil and Environmental Engineering for Sustainability (IConCEES2015)
    • 発表場所
      Melaka, Malaysia
    • 年月日
      2015-12-01 – 2015-12-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-scale and -physics particle simulation for tsunami disaster mitigation2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuteru Asai, Yoshiya Miyagawa
    • 学会等名
      Analysis of Continuum Mechanics and Industrial Applications (CoMFoS15)
    • 発表場所
      Fukuoka,JAPAN
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multi-level tsunami disaster simulation by a particle method2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuteru Asai, Tomotaka Nogami, Yoshiya Miyagawa
    • 学会等名
      Japan-Spain Workshop on Computational Mechanics
    • 発表場所
      Tokyo, JAPAN
    • 年月日
      2015-10-15 – 2015-10-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-scale and –physics tsunami disaster simulation for disaster mitigation2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuteru Asai, Yoshiya Miyagawa, Tomotaka Nogami
    • 学会等名
      IWACOM-III(International Workshops on Advanced of Computational Mechanics)
    • 発表場所
      Tokyo, JAPAN
    • 年月日
      2015-10-12 – 2015-10-14
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] pplication of ISPH method in fluid-structure interactions2015

    • 著者名/発表者名
      Abdelraheem M. Aly, Mitsuteru Asai
    • 学会等名
      IWACOM-III(International Workshops on Advanced of Computational Mechanics)
    • 発表場所
      Tokyo, JAPAN
    • 年月日
      2015-10-12 – 2015-10-14
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Clarification of soil scour and seepage flow by using a particle method2015

    • 著者名/発表者名
      Tomotaka, Nogami, Mitsuteru Asai, Abdelraheem M. Aly
    • 学会等名
      V International Conference on Particle-based Methods(Particle2015)
    • 発表場所
      Barchelona, SPAIN
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Bridge washout simulation during Tsunami by a stabilized ISPH method2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Miyagawa,Mitsuteru Asai,Nur Ain Binti Ideis
    • 学会等名
      V International Conference on Particle-based Methods(Particle2015)
    • 発表場所
      Barchelona, SPAIN
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-scale and –physics tsunami disaster simulation2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuteru Asai, Yoshiya Miyagawa
    • 学会等名
      International Symposium on Disaster Simulation
    • 発表場所
      Osaka, JAPAN
    • 年月日
      2015-06-13 – 2015-06-14
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multi-level tsunami disaster prediction by using a large scale particle simulation2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuteru Asai, Yoshiya Miyagawa, Shoichi Tanabe
    • 学会等名
      5th International Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering, COMPDYN 2015
    • 発表場所
      Creta Island, Greece
    • 年月日
      2015-05-25 – 2015-05-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Bridge wash out simulation during tsunami by using a particle method2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Miyagawa, Mitsuteru Asai, Shoichi Tanabe
    • 学会等名
      2nd International Conference on Civil and Building Engineering Informatics (ICCBEI2015)
    • 発表場所
      Tokyo, JAPAN
    • 年月日
      2015-04-23 – 2015-04-24
    • 国際学会
  • [図書] 耐津波学―津波に強い社会を創る―2015

    • 著者名/発表者名
      浅井光輝ほか
    • 総ページ数
      209
    • 出版者
      森北出版

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公開日: 2017-01-06  

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