2016 Fiscal Year Annual Research Report
速度依存・変位依存の摩擦構成モデルに基づく地中埋設管の地震時歪評価法の開発
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26289144
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
澤田 純男 京都大学, 防災研究所, 教授 (70187293)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鍬田 泰子 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50379335)
吉田 望 東北学院大学, 工学部, 教授 (50405891)
後藤 浩之 京都大学, 防災研究所, 准教授 (70452323)
古川 愛子 京都大学, その他の研究科, 准教授 (00380585)
高橋 良和 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10283623)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 地中埋設管 / 摩擦則 / 光弾性実験 / 個別要素法 / ライフライン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は，砂地盤に埋設された管路が地震時に受ける摩擦抵抗力を評価するため，砂地盤と埋設管との間に働く引き抜き抵抗力について研究するものである．特に，摩擦が引き抜き速度に依存することが過去の研究で観察されていたが，そのメカニズムを明らかにする研究はなかったことから，摩擦の速度依存メカニズムを実験的に検討する．平成26年度は，砂地盤を模したアクリル円柱の粒状態を，速度を変化させながら引き抜くことのできる実験装置を開発した．また，実際の砂地盤を対象とした引き抜き試験も合わせて実施した．平成27年度は，試験装置による実験を数値シミュレーションすることができるように，個別要素法（DEM）コードを開発し，試験装置を用いた要素試験のデータを設定して数値実験を行った．数値実験においても引き抜き抵抗力の速度依存性が認められたため，詳細なメカニズムの議論が可能となった．平成28年度は，試験装置を利用した複数の実験，および実際の砂地盤を対象とした実験により，摩擦の速度依存性を確認することができた．また，速度依存型の摩擦モデルを用いた場合に，地震時に管路に働く動的な影響について数値解析を行う準備を進めた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り，実験および数値解析を進めている．概ね順調に進められている．
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度までに実施した実験結果に基づいて，数値解析を併用しながら，摩擦の速度依存メカニズムについて詳細な検討を進める．また，明らかにされたメカニズムに基づいた摩擦モデルを提案し，地震時における管路と地盤との相互作用への影響について数値解析により検討を進める計画である．
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| Causes of Carryover |
全般的には当初の計画通り研究が遂行されているが，模型実験および実地盤実験を行うにあたり，数値シミュレーションによる事前解析を行うことを優先したため，実験にかかる経費を平成28年度に使用しなかった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度（平成29年度）に模型実験および実地盤実験をそれぞれ行う予定である．
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[Journal Article] Shallow subsurface structure estimated from dense aftershock records and microtremor observation in Furukawa district, Miyagi, Japan2017
Author(s)
Hiroyuki Goto, Hitoshi Mitsunaga, Masayuki Inatani, Kahori Iiyama, Koji Hada, Takaaki Ikeda, Toshiyasu Takaya, Sayaka Kimura, Ryohei Akiyama, Sumio Sawada, and Hitoshi Morikawa
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Journal Title
Exploration Geophysics
Volume: 48
Pages: 16-27
DOI
Peer Reviewed
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