2013 Fiscal Year Annual Research Report
地盤震動評価法を変革する新しい物理量NEDの現地計測
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25709039
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Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
後藤 浩之 京都大学, 防災研究所, 助教 (70452323)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 地盤震動 / 物理探査 / 地震工学 |
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| Research Abstract |
表層のＳ波インピーダンスを測定する装置を開発することを目的として，平成25年度は理論的研究と実機の開発研究とを実施した．剛性の高い円盤を地表に設置した実験において，現実的には円盤底面と地盤との間で水平方向に滑りが発生することは考えにくい．これは，両者の間で摩擦力が働いているために一体となって挙動することを意味している．これまでは，応力フリーの境界条件を与えて解析的検討を行っていたが，摩擦による水平力の存在を認めるために，滑りの生じない条件で検討を実施した．この結果，応力フリーの場合における理論解と比例係数はややことなるものの，提案する手続きで推定されるＳ波インピーダンスはポアソン比によらないことが明らかとなった．今までは，ポアソン比を別途測定する必要があったが，この結果を踏まえるとポアソン比の情報がなくても一意にＳ波インピーダンスが求まることとなり，非常に有用である．装置の開発においてもこの条件を鑑みて，底面での滑りを抑制するようにカップリングのよい機構を採用することとした．装置は，歯車式の機構で駆動し調和振動を与えるとともに，複数のロードセルにより反力を測定する装置を開発している．現在は，それぞれの部品の選定が終わりつつあるところで，平成26年度に試作機を組み立てて動作テストを実施する予定である．また，地盤震動に関する理論的研究として，２層系伝達関数による級数展開法を開発した．級数展開の存在について数学的な証明を与えるともに，任意の地盤増幅特性を２層系伝達関数の和として表現することの物理的な意味について考察した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
理論的研究は順調に進んでいるが，装置の製作にやや時間を要している．これは，駆動部の機構が当初想定していたよりも精巧にシンクロし，かつ数百Hzレベルで回転する機構である必要があるためである．ただし，駆動部や測定部など各部分の部品の選定はほぼ終了しているため，平成26年度中には試作機をくみ上げることができると考えている．なお，円盤底面の境界条件が想定していたよりも現実的なものを採用できるため，実現性は高まっている．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度で不十分であった装置の開発について急ぎ進めるとともに，試作機によるＳ波インピーダンスの測定テストを実施する．この中で，実機における問題点を把握するとともに，理論的に解決することを目指す．また，NEDに関する理論的研究として，伝達関数による級数展開法をより様々なケースに適用することで，広く一般の地盤震動特性に適用できるのか，実観測記録にも適用できるのかについて検討する．次年度以降に実施する予定である原位置調査に向けて，適切なフィールドを選定するためにも，現在進行中である大崎市古川地区や福島県浪江町の地盤震動特性の評価も進める予定である．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成25年度に開発を予定していたＳ波インピーダンス測定装置が，駆動部等の細部設計において予期していなかった問題点が発生した．このため，装置の組み上げと，その動作試験に必要な物品の購入を平成26年度に行うこととしたためである．
平成25年度に実施しなかった装置の組み上げと試作機での試験を実施する上で，必要な材料や測定装置を購入するために予算を利用する．
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