| 研究課題/領域番号 |
26420487
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| 研究機関 | 東京電機大学 |
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研究代表者 |
安田 進 東京電機大学, 理工学部, 教授 (90192385)
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| 研究分担者 |
石川 敬祐 東京電機大学, 理工学部, 助教 (00615057)
大保 直人 公益財団法人地震予知総合研究振興会, その他部局等, その他 (50107398)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 液状化 / 巨大地震 / 揺動 / ライフライン / 戸建て住宅 |
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| 研究実績の概要 |
昨年度に引き続き継続時間の長さが液状化の発生に与える影響を検討するために、継続時間が特に長かった地震波として東日本大震災時に宮城県のK-NET原町で観測された波を用い、繰返しねじりせん断試験装置を用いて地震波荷重のもとでの浦安砂に対する液状化試験を行った。そして昨年度行った豊浦砂の試験結果と比較したところ、豊浦砂は地震波の不規則性の影響を受けにくいが、浦安砂は地震波の不規則性の影響が相対密度の増加に伴い大きくなることが分かった。
次に、東日本大震災の際に液状化後も長く揺れ続けために発生したと考えられる揺動により、道路の突き上げ現象などの変状や埋設管の被害が発生した地区のうち千葉市美浜区を選び、推定された地質断面に対し地震応答解析を行った。その結果、道路の突き上げや埋設管の被害が発生した箇所付近で表層地盤での水平方向の圧縮・引張りひずみが大きくなる結果が得られ、解析方法が妥当であると判断された。また、10m程度の深さから地表面にかけてどの位置のひずみが大きく増幅してくるかも明らかになった。また、このような揺動現象を振動台実験で再現する方法を検討したところ、丁度揺動を起こしそうな材料が見つかったため、予備実験として小型の土槽を作製し、入力振動数を変えた実験を行い、再現できそうなことが分かってきた。
さらに、本震によって地下水位が上がってきたところに余震が襲った場合の戸建て住宅の沈下量を検討するため、まず残留変形解析によって地下水位を変化させた場合の戸建て住宅の沈下量の違いを解析した。その結果、地下水位によって沈下量が敏感に影響する結果が得られた。
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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
本研究は巨大地震の液状化の発生や構造物の被害を対象にし、(1)継続時間の長さが液状化の発生に与える影響、(2)液状化後も長く揺れ続けることが揺動現象を引き起こしてライフラインに与える影響、(3)本震で液状化したところに余震が襲ったことが戸建て住宅の被害に与える影響の３つの課題に関して研究を行うものである。そのうち(1)に関しては継続時間が大きく異なる２つの地震の際に観測された波および2種類の砂での実験を行い、予定通りの研究成果が得られてきている。 (2)に関しては東日本大震災で揺動による道路・水道管・ガス導管の被害が実際に発生した千葉市美浜区を対象にして、地震応答解析を行い、ひずみが大きく出た箇所と被災箇所との比較を行って、このような解析で実被害が検討できることが明らかになってきた。また、振動台実験で揺動を再現する方法を検討したところ、適切な実験材料が見つかり、小型の土槽を用いた予備実験でも再現できることが確かめられた。(3)に関しては残留変形解析によって地下水位が戸建て住宅の沈下量に与える影響の予備検討を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
(1)継続時間の長さが液状化の発生に与える影響、(2)液状化後も長く揺れ続けることが揺動現象を引き起こしてライフラインに与える影響、(3)本震で液状化したところに余震が襲ったことが戸建て住宅の被害に与える影響の３つの課題に関して、本年度までの研究成果を踏まえて計画通り研究を進めていく。また、2016年4月に発生した熊本地震では前震、本震に加え、大変多くの余震が発生し、それらのために液状化の発生や戸建て住宅の被害が進行していったようである。そこで、この実態に関して現地調査を行うとともに、地震記録を入手して繰返しねじりせん断試験による液状化強度試験も行って、（1）に関するデータを追加する。また、（3）に関しても熊本地震での被害の再現も試みる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
振動台実験用に当初ゼラチンを予定していましたが、安価な水溶性ポリマーで代用できた為
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| 次年度使用額の使用計画 |
振動台実験の水溶性ポリマーの購入と熊本地震における追加研究にあてたい、実験にかかわるメンブレン・現地調査の費用に使用の予定
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