【研究領域課題番号】20H00258 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

危機耐性 / レジリエンス / 耐震設計 / 地震災害 / システムリスク / リスク評価 / 耐震 / ライフライン / リスク

【研究成果の概要】

(1)地震外力の評価については，設計用の地震外力を作成する手法として，機械学習を用いた手法を構築した．内陸地殻内地震と海溝型地震のそれぞれを想定した震源モデルの適用性を検証した．(2) 危機耐性局面を想定した免震橋梁模型に対して一方向入力および二方向入力の震動実験を実施し，性能を確認するとともに，性能の安定性等の課題を同定した．また，被災後の対応を考慮するメタボリズム耐震橋脚構造の載荷実験を行った．被災時のメナーゼヒンジの力学特性についても実験を実施して分析した．また，地盤の耐液状化性能設計法に関連して，設計地震動を超える外力対応についての調査を行うとともに，地中地震動の推定について機械学習を用いた手法の検討を行った．(3) 道路ネットワークの被災時の通行容量の低下を考慮したリスク評価手法を提案し，四国の道路ネットワークを対象に適用性を検証した．また，道路ネットワーク接続性向上に効果的な整備施策を特定するための隣接行列の最大固有値の指標をもとに明らかにする手法も提案した．(4) 2011年東北地方太平洋沖地震における上・下水道施設並びに電力施設の被害をとりあげ，下位システムとしての抹消系ライフラインシステムの危機フェーズを地震動強さと被害率の関係性の中から明らかにした．(5) 社会的要因を考慮するためのステークホルダーの相互作用評価については，東日本大震災で活用された復興CMの官民の連携を通した対応の事例分析とその理論的分析により，リスク認知の不確実が官民間の協力関係に与える影響についてゲーム理論を用いた分析を行い，協力関係が生じるための必要要件について理論モデル上で明らかにした．(6) テイルリスクの定量化については，上記(4)の結果を受けていくつかのリスク指標に基づく評価法を比較した. (7) 南海トラフの被災想定については文献等による基礎的な情報を収集した．

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31

【配分額】41,990千円 (直接経費: 32,300千円、間接経費: 9,690千円)

【研究領域課題番号】19H00813 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

南海トラフ地震 / マルチハザード / レジリエンス / 危機耐性 / 災害廃棄物 / 南海トラフ / プレキャスト / 地震ハザード / 津波ハザード / フラジリティ / リスク / 緊急仮設構造 / レジリエント / プレキャスト部材

【研究成果の概要】

南海トラフ地震による強震動と津波の影響を受ける地域にある橋梁の信頼性評価結果によると，そのハザードレベルの過酷さから，2011年東北地方太平洋沖地震と同等，あるいはそれ以上の深刻な被害が見込まれている．一方，構造物被害を起因とする経済的損失額や道路ネットワークの機能回復に要する日数の算定は，被害の全体像の把握には役立つものの，そのリスク低減や，復旧・復興に要する時間の短縮，つまりレジリエンス強化に貢献するハード的対策の研究例は少ない．
従来，構造物の被害を軽減するためのアプローチは，新設構造物に対しては高度化した耐震設計法を適用することであり，既存構造物に対しては耐震補強を施すことである．しかし，南海トラフ地震による強震動の影響を受けると予想される地域にある既存構造物は，特に市町村レベルにおいて耐震補強が施されていない構造物の割合が高く，昨今の地方自治体の財務状況からも大幅な改善は期待できない．また，津波の影響を受ける地域に置かれる構造物の対津波設計法や既存構造物の補強技術は，まだ開発途上にある．
この背景のもと，南海トラフ地震による強震動と津波により，既存橋梁が相当数，損傷・倒壊することを前提として，被災後の状況下でも早期架設が可能な緊急仮設橋をプレキャスト製の鉄筋コンクリート（RC）にて実現するための研究に取り組んだ．開発にあたり，橋梁の急速施工 (Accelerated Bridge Construction，ABC)に関わる米国での技術開発などを参考にした．ABCでは，橋梁建設時にプレキャスト部材を活用することで，施工期間の短縮化や施工により生じる交通渋滞や施工コストの抑制，さらには，現場作業の安全性向上を目指した技術開発が行われている．本研究では，これら既存研究に対して，プレキャスト製のRCブロックを使用し，被災後の状況でも簡易に連結可能な桁構造の開発を行った．

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【配分額】45,760千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 10,560千円)

【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】16H02357 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

危機耐性 / 入力地震動 / 耐震設計 / 極大地震 / RC橋脚 / レジリエンス / 設計体系 / 免震 / 構造工学・地震工学 / 耐震 / 設計法

【研究成果の概要】

非常に強い地震に対する耐震性能の概念のしての「危機耐性」の概念を整理し，具体的な設計手法や構造技術を開発した．設計外力として，機械学習を用いた地震動合成手法や特性震源化モデルを用いた強震動地震動のシミュレーションを開発した．また，構造系として，摩擦振子型免震機構を有するRC橋脚や，被災後に迅速に交換可能な構造(メタボリズム耐震構造)等を提案し，構造実験および数値実験により有効性を確認した．また，被災度の評価法等の社会実装もなされ，熊本地震の復旧にも資するものとなった．コミュニティレジリエンスの考え方もふまえてフレームワークを構築し，成果は海外との共同シンポジウムなどで共有されている．

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31

【配分額】43,550千円 (直接経費: 33,500千円、間接経費: 10,050千円)