【研究分野】構造工学・地震工学・維持管理工学

【研究領域課題番号】15H04032 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ビッグデータ / 防災 / 減災 / 避難 / 地震 / 震災 / 構造工学・地震工学 / 自然災害

【研究成果の概要】

本研究では、震災時の人間行動とビッグデータとの関係を分析し、震災行動を量的・質的に解釈可能なビッグデータ解析技術を開発することを目的として、下記の３つについて検討した。第1に、2016年4月に発生した熊本地震を対象に、地震災害時における広域避難の実態を明らかにし、震災時の市町村を越える広域避難行動モデルを構築した。第2に、質的調査であるアンケートデータと量的調査であるビッグデータを構造化し、震災時における大都市避難シミュレーションによる検証を行った。第3に、災害<Disaster>の描写の試みの困難さについて、社会現象の描写と心理現象の描写に絞って論じた。

【研究の社会的意義】

震災時の人間行動は極めて多様であり、これをリアルタイムで把握することができれば、きめ細かい被災者支援活動を戦略的に行う事が可能となる。また、将来発生する震災を想定し、事前にシミュレーションを行う事により、適切な事前計画の検討が可能となる。本研究では、こうした課題を解決するためにビッグデータに着目し、震災時の市町村界を超える広域避難行動の実態を明らかにするとともに、質的調査と量的調査を有機的に構造化する手法を構築し、その有効性を示した点に学術的、社会的意義がある。また、災害<Disaster>の描写の試みの困難さについて、社会現象の描写と心理現象の描写に絞って論じた学術的研究はほとんどない。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)

【研究分野】地盤工学

【研究領域課題番号】20246079 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地震 / NATM / 埋設管 / 地盤変形 / 断層 / 堆積層 / 遠心模型 / 重力場模型 / 遠心模型実験 / 構造工学・地震工学 / 地盤工学

【研究成果の概要】

地震時においてトンネル被害が想定される比較的固結力が小さな地山を対象として、(1)地震動に伴うせん断変形を受ける土被りが小さなトンネル、(2)地震により大きな地圧を受けるトンネル、(3)下部基盤層の断層変位に伴う変形を受ける堆積地盤中のトンネル、の地震時挙動を調べるための各種模型実験手法を開発し、それを用いた実験と数値解析を行うことにより、地震時のトンネル構造部と地盤の相互作用を含めた地震時安定性を明らかにするとともに、その耐震補強法の提案を行った。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円)

【研究分野】地盤工学

【研究領域課題番号】17206050 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

構造工学・地震工学 / 地震 / 地盤工学 / 都市トンネル / 耐震性

【研究成果の概要】

都市部でのNATMトンネルの適用性の拡大が期待されているが,明確かつ合理的な耐震設計法が確立されていない.特にNATM工法のメリットである,アーチ効果が地震時或いは地震後どこまで有効に保持されるかという点に関しては,ほとんど明らかにされていない。本研究ではアルミニウムトンネルを用いた遠心力場でのせん断土槽実験を行い,以下のことを明らかにした。
・せん断を受ける前,トンネル覆工にはTerzaghiの緩み土圧に相当するかそれ以下の土圧が作用しており,理論値を大きく下回る.
・緩み土圧はせん断によって解消され,ある一定の土圧分布に収束する.この土圧分布はトンネルの変形によって,クラウン部で肩部で卓越した形状となる.
・地震時に作用する曲げモーメントは,トンネル覆工に作用する全土圧に影響される.つまり緩み土圧を期待できる場合,地震時の断面力は小さくなると期待できるが,せん断によりアーチ効果が解消された状態でせん断された場合,大きな断面力が作用する危険がある.
また,セメント改良土を用いて若干の固結力を有する地盤を作成し,同様のせん断土槽実験を行い,以下の点を明らかにした。
・本研究の実験装置では、地表中央部まで入力変位は完全には伝達されない。また,土被りが低くなるほど変位が伝達されにくくなる傾向がある。
・トンネル覆工側壁部とインバートの接合条件をピン構造にすることで、せん断時発生曲げモーメントは多少大きくなるが、端部のモーメントを大幅に低減できる。
・乾燥砂地盤とセメント改良土地盤の相違点として以下の点が挙げられる。モーメントの初期分布は、セメント改良土のほうが大きい値を示し、モーメントのせん断増分は乾燥砂地盤のほうが大きい。せん断時のモーメントの絶対量は,分布形状が違うもののセメント改良土地盤のほうが小さい。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2005 - 2007

【配分額】48,750千円 (直接経費: 37,500千円、間接経費: 11,250千円)