城郭築石構造物の災害レジリエンス向上のための力学的安定性の定量的評価手法の提案

提高城堡石结构抗灾能力的力学稳定性定量评价方法的提出

• 批准号: 20K05030
• 负责人: 杉本 知史
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05030/
• 关键词: 城郭石垣; 築石構造物; 遠隔モニタリングシステム; ワイヤレスセンサネットワーク; 動態観測; 個別要素法; 数値シミュレーション; 変状計測; 遠隔モニタリング; 力学的安定性評価

本研究は、城郭の築石構造物の変状観測のための遠隔モニタリングシステムの開発・運用と，個別要素法に基づく石垣モデルの数値シミュレーションにより，これらの構造物の静的・動的安定性に関するメカニズムを明らかにすることを目的としている。2022年度の計画は、①熊本城と丸亀城でのモニタリングの継続と収集データの評価、②崩壊危険度判定基準の作成を行うこととしていた。①については、前年度に引き続き，本年度も熊本城でのモニタリングを継続して行った。城内４カ所１０地点の築石に対し、ジャイロセンサーを搭載した通信モジュールを固定設置し、１０分ないし３０分ごとに回転角を計測し、無線通信～通信親機～携帯回線を通じ、遠隔でデータ収集を行った。季節変動は確認されているものの、大きな変化はいずれも確認されておらず、また期間中大きな地震動も発生しなかったことから、築石の安定性を確認することはできたものの、挙動の特徴を明らかにするには至っていない。これに加え、レーザー距離計を用いた石垣表面形状の定期的観測を城内５０カ所以上で今年度も行い、この結果においても顕著な変状は確認されなかった。さらに、モニタリング箇所の選定において、不安定築石を定量的に評価する手法を提案するため、築石打撃による振動を加速度センサーで計測する手法の検討も新たに行い、スペクトル解析により明らかな築石のかみ合わせ具合の差異を確認した。②については、個別要素法による築石構造物のシミュレーションより、石垣の構造形態、背面地盤の物性、地震動の規模により崩壊危険度の分類に取り組んでおり、一定の成果は得られたものの、判定基準の作成には至っていないことから、次年度も継続して取り組む予定である。

The purpose of this research is to develop and apply the remote monitoring system for the deformation observation of stone-built structures in city walls. The purpose of this research is to clarify the relationship between the static and dynamic stability of these structures and the numerical value of the basic stone-built structures using the individual element method. The 2022 plan includes: (1) evaluation of Kumamoto Castle and Maru Castle,(2) establishment of criteria for determining the risk of collapse. (1) In the previous year, Kumamoto Castle was listed as the first city to be listed. The communication network is set at 10 locations in the city. The return angle is measured at 10 minutes. The wireless communication network is connected to the remote network. Seasonal movement is confirmed in the middle of the day, large changes are confirmed in the middle of the day, large changes are confirmed in the middle of the day, large changes in the day, large changes are confirmed in the middle of the day, large changes are confirmed in the middle of the day, large The distance meter is used to measure the surface shape of the stone wall regularly, so it is necessary to confirm the shape of the stone wall. For example, if a person has a problem with the vibration of a building, he/she may be able to determine the difference between the vibration of the building and the vibration of the building. (2) The method of individual elements is used to determine the structure of the stone structure, the structural form of the stone wall, the physical properties of the back surface, the scale of the ground vibration, the classification of the collapse risk, the selection of the group, the establishment of the judgment standard, and the selection of the group in the next year.

项目成果

REPRODUCTION OF DYNAMIC BEHAVIOUR AND CLASSIFICATION OF FAILURE PATTERNS OF STONEWALLS BY DISTINCT ELEMENT METHOD SIMULATION

通过离散元法模拟再现石墙的动态行为和破坏模式分类

• 发表时间: 2022
• 作者: Satoshi Sugimoto;Kosuke Yamaguchi and Maho Yamaguchi
• 通讯作者: Kosuke Yamaguchi and Maho Yamaguchi

遠心力載荷模型実験による築石構造物の動的挙動に関する研究

石结构动力行为离心力加载模型实验研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Cendi D. P. Dana;Andrea Agangi;Ryohei Takahashi;Arifudin Idrus;Chun-Kit Lai and Nico A. Nainggolan;奥山大輔，杉本知史，蒋宇静，大嶺聖
• 通讯作者: 奥山大輔，杉本知史，蒋宇静，大嶺聖

SURFACE SHAPE MEASUREMENT AND EVALUATION OF MECHANICAL STABILITY BY DEM SIMULATION FOR DAMAGED TRADITIONAL STONEWALLS

传统破损石墙表面形状测量及DEM模拟机械稳定性评价

• DOI: 10.21660/2021.80.gx360
• 发表时间: 2021
• 期刊: International Journal of GEOMATE
• 影响因子: 0.7
• 作者: Satoshi Sugimoto;Maho Yamaguchi and Minoru Yamanaka
• 通讯作者: Maho Yamaguchi and Minoru Yamanaka

熊本城の被災石垣の変状計測と力学的安定性評価に関する基礎的研究

熊本城破损石墙变形测量及力学稳定性评价基础研究

• 发表时间: 2020
• 作者: Unganai David A.B.;Imai Akira;Takahashi Ryohei;Jamal Daud L.;Agangi Andrea;Hoshide Takashi;Sato Hinako;山口晃佑・杉本知史・蒋宇静・大嶺聖・山口真歩;山口真歩・杉本知史・蒋宇静・山中稔
• 通讯作者: 山口真歩・杉本知史・蒋宇静・山中稔

数値解析による築石構造物の背面土に着目した力学的安定性評価

利用数值分析评估石结构背衬土的力学稳定性

• 发表时间: 2022
• 作者: Ohba Tsukasa、Hayashi Shintaro、Ban Masao、Imura Takumi、Minami Yusuke、Endo Masahiro、Akita University 1-1 Tegata-gakuen-machi;Akita;Akita 010-8502;Japan、Yamagata University;Yamagata;Japan、National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (;辻 泰成，安永 数明，濱田 篤;山口晃佑・杉本知史・大嶺聖・蒋宇静
• 通讯作者: 山口晃佑・杉本知史・大嶺聖・蒋宇静