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2014 Fiscal Year Annual Research Report

土の相変化を伴う土構造物および地盤の脆弱化・破壊機構の解明と予測

Research Project

Project/Area Number 26712020
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

藤澤 和謙  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30510218)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsパイピング / 数値解析 / 室内実験
Outline of Annual Research Achievements

平成26年度の研究では限界動水勾配以上の水頭差を鉛直上向き与えた際に動き出す砂粒子の移動速度を実験的に把握することを試みた。これまでの浸透流による土粒子移動に関連する研究では、土粒子の移動が始まる動水勾配や浸透流速を決定/予測することに焦点が当ており、現状では土粒子の移動開始後にどのように土粒子が流出してパイピングや空洞化に発展していくかを予測することが不可能なためである。その実験結果から、土塊が移動する際の浸透モデルと砂粒子の移動速度の予測式を得た。
また、流動的に動く土の挙動を解析するためのシミュレータの開発にも取り組んだ。具体的には,オイラー型の支配方程式にSpace-Time有限要素法を適用した数値解析スキームを開発中である。現在のところ、簡単な弾性計算がSpace-Time有限要素法を用いて計算可能となっている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の平成26年度の研究計画は、(1)鉛直上向きに動く砂粒子の移動速度の把握、(2)シミュレータ開発の準備、であった。平成26年度には予定通り前者の実験を終えるとともに、シミュレータ開発の初期段階を終えた。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究は次の2項目となる。
(1)水平方向に移動する砂粒子の移動速度と摩擦角の関係を把握する
(2)流動化した土の挙動を予測するためのシミュレータ開発
これらは、申請段階に示した研究内容と同じであり、当初の計画通り遂行する予定である。

Causes of Carryover

今年度は半年間にわたって在外研究を行った。そのため、今年度予定していた実験について一定の成果を得たが、次年度にも引き続き実験を行う。

Expenditure Plan for Carryover Budget

実験消耗品の購入に充てる。

  • Research Products

    (24 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] 安定化ISPH法による拡張ダルシー則とナビエ・ストークス方程式の統一解法2015

    • Author(s)
      森本敏弘,浅井 光輝,笠間 清伸,藤澤和謙
    • Journal Title

      土木学会論文集A2分冊(応用力学)特集号

      Volume: 70 Pages: I_213-I_221

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical analysis of 1D seepage failure process of sandy materials by CWENO method2015

    • Author(s)
      K. Tsujimura, K. Fujisawa, A. Murakami
    • Journal Title

      Bifurcation and Degradation of Geomaterials in the New Millennium

      Pages: 99-105

  • [Journal Article] 鉛直上向きに生じる浸透破壊後の浸透流速と土粒子速度の予測理論2014

    • Author(s)
      藤澤和謙,村上 章
    • Journal Title

      地盤工学ジャーナル

      Volume: 9 Pages: 511-520

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] CWENO スキームによる浸透破壊中の砂の移動と浸透流の数値シミュレーション2014

    • Author(s)
      藤澤和謙,辻村康祐,村上 章
    • Journal Title

      地盤工学ジャーナル

      Volume: 9 Pages: 521-532

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 空洞・水みちを有する地盤中の浸透流解析2014

    • Author(s)
      藤澤和謙,村上章
    • Journal Title

      第11回地盤改良シンポジウム論文集

      Pages: 263-270

  • [Journal Article] Numerical analysis of Darcy/Navier-Stokes coupled flows and seepage induced erosion of soils2014

    • Author(s)
      K. Fujisawa
    • Journal Title

      Geotechnics for Catastrophic Flooding Events

      Pages: 217-223

  • [Journal Article] Particle filter-based data assimilation for identification of soil parameters with application in tunneling2014

    • Author(s)
      L.T. Nguyen, T. Nestorovic, K. Fujisawa and A. Murakami
    • Journal Title

      14th International conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics

      Pages: 1241-1246

  • [Journal Article] Parameter and model identification using the particle filter for geotechnical applications2014

    • Author(s)
      A. Murakami, K. Fujisawa, S. Ohno, T. Shuku and S. Nishimura
    • Journal Title

      14th International conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics

      Pages: 51-60

  • [Journal Article] Simultaneous computation of Navier-Stokes and approximate Darcy flows solving the Darcy-Brinkman equations2014

    • Author(s)
      K. Fujisawa, S. Arimoto and A. Murakami
    • Journal Title

      14th International conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics

      Pages: 1773-1778

  • [Journal Article] Numerical analysis of seepage-induced erosion of soils by solving the Darcy-Brinkman equations2014

    • Author(s)
      K. Fujisawa, K. Sakai and A. Murakami
    • Journal Title

      Scour and Erosion, ISCE2014

      Pages: 381-387

  • [Presentation] Numerical Analysis of Seepage-Induced Erosion by the Darcy-Brinkman Equations2015

    • Author(s)
      K. Fujisawa
    • Organizer
      The 18th International Conference on Finite Elements in Flow Problems
    • Place of Presentation
      台北市(台湾)
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • Invited
  • [Presentation] フェーズフィールド法を用いた浸透による後退侵食解析2014

    • Author(s)
      坂井孝太郎,藤澤和謙,村上 章
    • Organizer
      農業農村工学会京都支部第71回研究発表会
    • Place of Presentation
      岐阜県岐阜市
    • Year and Date
      2014-11-13
  • [Presentation] 撥水砂による液状化対策を目的とした遠心模型実験2014

    • Author(s)
      菅野高広,村上 章,藤澤和謙
    • Organizer
      農業農村工学会京都支部第71回研究発表会
    • Place of Presentation
      岐阜県岐阜市
    • Year and Date
      2014-11-13
  • [Presentation] 空洞・水みちを有する地盤中の浸透流解析2014

    • Author(s)
      藤澤和謙,村上 章
    • Organizer
      第11回地盤改良シンポジウム
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-07
  • [Presentation] 空洞を有する多孔体中の浸透流に対するダルシー数の影響2014

    • Author(s)
      坂井孝太郎,藤澤和謙,村上 章,川並俊輔
    • Organizer
      平成26年度農業農村工学会大会講演会
    • Place of Presentation
      新潟県新潟市
    • Year and Date
      2014-08-26 – 2014-08-29
  • [Presentation] CWENO スキームを用いた浸透による土質材料の流動化シミュレーション2014

    • Author(s)
      辻村康佑,藤澤和謙,村上 章,坂井孝太郎
    • Organizer
      平成26年度農業農村工学会大会講演会
    • Place of Presentation
      新潟県新潟市
    • Year and Date
      2014-08-26 – 2014-08-29
  • [Presentation] CWENO スキームを用いた浸透作用による砂の流動化シミュレーション2014

    • Author(s)
      辻村康佑,藤澤和謙,村上 章,坂井孝太郎
    • Organizer
      第 49 回地盤工学研究発表会
    • Place of Presentation
      福岡県北九州市
    • Year and Date
      2014-07-15 – 2014-07-17
  • [Presentation] 静的コーン貫入試験(CPT)によるため池堤体の強度分布推定2014

    • Author(s)
      上田航平,西村伸一,珠玖隆行,柴田俊文,村上 章,藤澤和謙
    • Organizer
      第 49 回地盤工学研究発表会
    • Place of Presentation
      福岡県北九州市
    • Year and Date
      2014-07-15 – 2014-07-17
  • [Presentation] 欠測値を有する地盤挙動を対象とした EM アルゴリズムによる観測誤差分散推定と粒子フィルタによるパラメータ同定2014

    • Author(s)
      増谷 優,山下伸幸,村上 章,藤澤和謙
    • Organizer
      第 49 回地盤工学研究発表会
    • Place of Presentation
      福岡県北九州市
    • Year and Date
      2014-07-15 – 2014-07-17
  • [Presentation] 空洞を有する多孔質を流れる浸透流に対するダルシー数の影響2014

    • Author(s)
      坂井孝太郎,藤澤和謙,村上 章,川並俊輔
    • Organizer
      第 49 回地盤工学研究発表会
    • Place of Presentation
      福岡県北九州市
    • Year and Date
      2014-07-15 – 2014-07-17
  • [Presentation] Numerical Simulation of Seepage Flows in Porous Media Coupled with Navier-Stokes Flows2014

    • Author(s)
      Kazunori Fujisawa, Shin-ichi Arimoto, Akira Murakami
    • Organizer
      The 1st International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      2014-05-13 – 2014-05-16
  • [Presentation] Reliability-Based Design of Earth-Fill Dams Considering Probability of Heavy Rains and Uncertainty of Soil Properties2014

    • Author(s)
      Shin-ichi Nishimura, Haruna Nagao, Kazunori Fujisawa, Takayuki Shuku, Toshifumi Shibata
    • Organizer
      The 1st International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      2014-05-13 – 2014-05-16
  • [Remarks] 京都大学農学部施設機能工学分野

    • URL

      http://www.agrifacility.kais.kyoto-u.ac.jp/

  • [Remarks] 京都大学教育研究活動データベース

    • URL

      https://kyouindb.iimc.kyoto-u.ac.jp/j/eC5cM

URL: 

Published: 2016-06-01  

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