海岸・港湾構造物の耐波性能向上を図ります

津波・高波を受ける海岸・港湾構造物の安定性とその対策に関する研究

ステータス基礎実証実用化準備

概要

海岸・港湾構造物は過大な波力が作用することで被災しますが、その外力に対して設計がされています。しかし、波力は構造物の支持地盤にも作用し、支持地盤が不安定化することで被害も発生しています。本研究は、支持地盤の安定性を考慮した構造物の耐波性能向上に関する研究を行っています。

研究キーワード

従来技術

海岸・港湾構造物は主として波－構造物の相互作用を考慮した耐波設計が行われてきました。

優位性

波力が支持地盤に及ぼす影響を検討できる実験・数値解析手法を開発し、波－構造物－支持地盤連成問題を対象に安定性が検討できます。

特徴

東北地方太平洋沖地震(3.11)では、近代観測史上最大となるマグニチュード(Mw)9.0の地震に伴って津波が発生したことで、沿岸域に甚大な被害をもたらしました。この地震により我が国の経済や産業に与える影響が極めて大きいことを改めて認識するに至りました。本地震による被害分析を行い、今後発生が予想される南海トラフ地震等に対して被害を最小限に抑える対策が急務となります。また、津波だけではなく、近年の気象変動に伴う台風や低気圧によって引き起こされる高波も猛威をふるっており、沿岸域の安全・安心の構築が必要不可欠です。

本研究ではこれまでに、湾内への津波侵入を抑制するための防波堤を対象とし、 (株)東洋建設鳴尾研究所との共同研究を通じて、浸透問題や支持力破壊等に関する地盤工学的諸問題を対象に、何度も迫りくる津波や引き波に対する被害メカニズムを遠心力場模型実験と粒子法(SPH)・個別要素法等による数値解析を用いて解明し、粘り強い構造や対策を検討してきました。さらに、近年では支持力降伏曲面を援用した新たな設計手法について検討しました。

また、高波を対象として支持地盤へ作用する底面せん断力と浸透力の相互作用を考慮した土砂移動現象、円柱構造物まわりの土砂移動現象等の諸問題に対して、重力場模型実験や数式解等により現象解明を行っています。