hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
代謝制御における新たな鍵分子NRDcの発見:そのメタボリックシンドロームでの意義

我々は、HB-EGFの結合タンパク質として同定したNRDcがHB-EGFのみならずTNF-αなど広範な膜タンパク質シェディングの活性化因子であることを明らかにした。NRDc欠損マウスを作製したところ、メタボリックシンドロームと正反対の代謝系表現型を呈していた。欠損マウスの脂肪組織、肝臓の解析から、NRDcがTNF-aのシェディング制御や転写コアクチベーターPGC-1aの発現制御を介して、エネルギー代謝を制御していることが明らかになり、NRDcがメタボリックシンドロームの病態にも深く関わっていることが示唆された。我々は、HB-EGFの新規結合蛋白質としてメタロプロテアーゼnardilysin (NRDc)を単離同定し、NRDcが様々な膜蛋白質の細胞外ドメインシェディングを活性化することを明らかにした。NRDc欠損マウスを作製したところ、内臓脂肪減少、血清中性脂肪低下、インスリン感受性亢進、低血圧、というメタボリックシンドロームとは全く逆の表現型を呈することが明らかになった(未発表)。本研究では、これらの表現型発現の分子機構、メタボリックシンドロームにおけるNRDcの病態生理学的意義を解明することを目的とし、将来的には同分子メカニズムを基盤とした、メタボリックシンドロームの新規予防法・治療法の開発を目指す。平成20年度には、NRDc-/-の心血管代謝系表現型のさらなる解析を進めるとともに、代謝調節に関わるホルモンなど生理活性物質の測定、視床下部・下垂体系の解析なども行い、全身システムとしての代謝形態の全貌を把握することを目的としていた。実験の結果、NRDc欠損マウスにおいて、エネルギー消費量(酸素消費量を指標とした)が明らかに増加していること、運動量が増加していること、などが明らかになった。また、並行してチャレンジ実験(高脂肪食負荷)、疾患モデル動物との交配実験(肥満・糖尿病)も開始している。NRDc欠損マウスを作製したところ、内臓脂肪減少、血清中性脂肪低下、インスリン感受性亢進、低血圧、というメタボリックシンドロームとは全く逆の表現型を呈することが明らかになった。平成21年度には、メタボリックシンドロームの動物モデルとして、野生型およびNRDcヘテロ欠損マウス(NRDc+/-;普通食では体重、脂肪量共に野生型と変わらない)に高脂肪食負荷(3ヶ月間)を行った。その結果、NRDc+/-の体重増加は野生型と比べて明らかに少なく、インスリン感受性も高いことが明らかになった。また、白色脂肪組織における炎症細胞浸潤も有意に減少していたことから、NRDcが慢性炎症のコントロールを介して糖脂質エネルギー代謝を制御している可能性が示唆された。さらに、ヒト疾患におけるNRDcの重要性を検討するため、我々が独自に作製した高感度NRDc測定系(ELISA:特許申請済み)を用いて検討したが、現在の所、血清NRDc値と体重、BMI、中性脂肪値などとの相関は認められない。並行して、代謝制御の分子メカニズムの解明も続けており、22年度には解明した分子機構に立脚した方法で、表現型のレスキュー実験を試みたい。我々は、HB-EGFの新規結合蛋白質としてメタロプロテアーゼnardilysin(NRDc)を単離同定し、NRDcが様々な膜蛋白質の細胞外ドメインシェディングを活性化することを明らかにした。本研究において、野生型およびNRDcヘテロ欠損マウス(NRDc+/-)に高脂肪食負荷(3ヶ月間)を行ったところ、NRDc+/-の体重増加は野生型と比べて明らかに少なく、インスリン感受性も高いことが明らかになった。平成22年度においては、NRDc+/-の肝臓,白色脂肪組織において、炎症性サイトカインTNF-αのシェディングが減少していること、核内受容体PPARαが活性化されていることを見出した。

さらに、NRDcが絶食等の代謝シグナルに応じて細胞質と核をシャトリングすること、核内でPPARαの制御因子として働くことを明らかにし,これらがNRDc発現低下による糖脂質代謝改善の分子機構であると考えられた。
半教師付き学習による小標本高次元変数選択法の開発と超解像への応用

本研究の最大の成果はこれまで困難であったBarron and Cover理論の教師付き学習への適用を可能にしたことである.これによって確率変数の有界性や漸近的な仮定を一切必要としないリスク評価を行える可能性が開けた.我々は実際に圧縮センシングの代表的アルゴリズムlassoのこれまでにないリスク評価を得た.さらにこれらの成果について密度比を用いた半教師付き学習及びスパースコーディングの設定に拡張することに成功した.さらにシングルフレーム超解像は実は半教師付き学習とみなせることを指摘し,上記の半教師付きスパースコーディングによって精度が改善されることを示した.当初の研究計画の内容に着手する前に,半教師付き学習のより基礎的な理論整備が可能であることが判明したため,セミパラメトリック理論を用いた半教師付き学習の解析を行った.まず半教師付き学習の正則推定量の影響関数(漸近的挙動)について調べた.ここで推定量が正則であるとは大雑把に言えば,もしデータが標本数に応じて真の分布に適当な速度で近づく分布列から生成されているならば,推定量の極限分布がその分布列の真の分布への近づき方に依らないことを指す.この正則性は超有効推定量などの病的な推定量を除くために必要である.今年度の主要な成果として半教師付き学習の全ての正則な推定量の影響関数が満たす条件を特定した.この条件は半教師付き学習にとって重要な条件付き誤特定(条件付き分布のモデルが真の条件付き分布を含んでいない)の場合にも成立することが特徴である.また全ての正則推定量の中で最も小さい漸近分散を持つ推定量の影響関数も特定した.さらに挑戦的テーマとして影響関数が任意に一つ与えられたとき,その影響関数を持つような推定量を与える推定方程式を一つ復元する問題を考えた.その最初のステップとして真の分布を一つに固定して,任意の半教師付き学習の影響関数が一つ与えられた状況を想定する.このとき与えられた影響関数を持つような推定量を与える推定方程式が,以前に我々が提案した密度比型の推定方程式のクラスの中に必ず見つかることを示した.本研究の目的は大雑把にいえば半教師付き学習の理論の整備及び超解像への応用であった.当初の研究計画及び昨年度までは,この目的のために主に半教師付き学習についての変数選択的側面や,パラメータ推定問題としての側面を追求してきた.しかし超解像に関する予備実験の結果から超解像の性能について重要なのは予測誤差の視点であって,パラメータ推定(または変数選択)の成否と超解像の性能は必ずしも対応しないことが示唆された.そのため今年度以降は予測誤差の理論的評価を主に行うこととした.このことは当初の研究計画を一定程度変更することになるが,最終的な研究目標は変わらず,より理に適った研究内容となったと考えている.超解像に半教師付き学習を適用する際にはlassoの半教師付き版に相当するものを考える必要があるが,そもそもlassoの汎化誤差をタイトに抑えることが難しい.そのため今年度はまずそこを追求した.その結果以下の成果を得た.Lassoは罰則付き尤度法の一種であるが,情報理論におけるMDL(最小記述長)理論によって罰則付き尤度はある条件下において,ある二段階符号の符号長とみなせることが知られている.MDL理論を用いて罰則付き尤度法のリスク(予測誤差の期待値)のバウンドを求める研究は古くから行われているが,近年になってもなお様々な困難があった.最も新しい既存の研究では固定計画(fixed design)においてlassoのリスクバウンドが導出された.しかし固定計画では汎化誤差を評価したとは到底いえない.しかし無作為計画に上記理論を拡張しようとするといくつかの困難があった.本研究ではややトリッキーなテクニックを用いてこれらの困難を解決してMDL理論を用いて無作為計画(random design)においてlassoの汎化誤差が二段階符号の冗長度によって上から抑えられることを示した.本年度は研究計画の「半教師付きスパース学習の理論的評価及び正則化係数選択法の開発」を行った.前年度より当初の研究計画とは僅かに異なり,これらの目的を達成するためにBarron and Cover理論を軸とした研究を行った.前年度に我々は情報理論における典型集合の概念を用いてBarron and Cover理論を教師付きに拡張するための一つの方法を提案した.今年度はその結果を半教師付き学習(より厳密には共変量シフト)について拡張し,圧縮センシング(lasso)についてRenyiダイバージェンスに基づくリスク上界を導出することに成功した.Barron and Cover理論はもともとモデル選択のための理論であるため,上記のリスク上界を導出したことによりlassoの正則化係数の選択も可能である.ただしその有効性は今後検証していく必要がある.初年度において長期別機関に滞在していたこと,また前年度に研究方針に重要な変更を加えたことに拠る.従来Barron and Cover理論を用いた乱数計画における教師付き学習のリスク評価はパラメータ空間の量子化及び厳しい条件が満たされていなければならなかった.しかし昨年度我々はその困難をある程度緩和する方法を提案し,実際に乱数計画におけるlassoのリスクバウンドの導出に成功した.今年度は同様のアイデアを用いて,共変量シフト(転移学習)が起きている場合のlassoのリスクバウンドの導出を試みた.

その結果としてパラメータ空間の量子化を許せばリスクバウンドを導出できることがわかった.次に研究計画に記したように,超解像に用いられている(低解像度画像xと高解像度画像yの)同時辞書学習(同時スパースコーディング)が半教師付き学習か,または共変量シフトの問題設定と合致することを利用して,ラベル付きデータとラベルなしデータの密度比を重みに用いた重み付き付き尤度を用いたスパースコーディングについてのリスクバウンドを導出した.Barron andCover理論によるリスクバウンドの導出は最小記述長原理に基づくスパースコーディングにおける正則化パラメータの調整に繋がることが期待される.また,この重み付き尤度を用いたスパースコーディングにより学習された辞書をYangらの超解像に用いたとき,数値実験により超解像の性能がどの程度向上するか確認を行った.その結果として超解像の性能が向上する画像が確認された一方で,あまり性能が変わらない画像も認められた.また理論的な成果としてセミパラメトリック理論を用いて上記の重み付き尤度を用いた半教師付き学習が,有限次元の基底展開に基づく最適推定量の最良近似になっていることを示した.本研究の最大の成果はこれまで困難であったBarron and Cover理論の教師付き学習への適用を可能にしたことである.これによって確率変数の有界性や漸近的な仮定を一切必要としないリスク評価を行える可能性が開けた.我々は実際に圧縮センシングの代表的アルゴリズムlassoのこれまでにないリスク評価を得た.さらにこれらの成果について密度比を用いた半教師付き学習及びスパースコーディングの設定に拡張することに成功した.さらにシングルフレーム超解像は実は半教師付き学習とみなせることを指摘し,上記の半教師付きスパースコーディングによって精度が改善されることを示した.初年度に別機関に出向していたこと,及び上記の研究方針の変更により少々遅れている.しかし変更のコストに見合うだけの成果が得られそうであったため,変更を断行した.今年度行った半教師付きスパース学習の理論評価をさらに拡張し,半教師付き超解像に用いる半教師付き辞書学習について理論評価を行う.また,半教師付き超解像を実装し性能評価を行う統計科学,機械学習,情報理論今年度開発した理論を用いて半教師付きlassoのリスクバウンドを導出する.これは半教師付き超解像の理論的サポートとなる予定である.
粉末試料を用いる新型の高性能負イオン源の開発

従来の気体試料放電型の負イオンとは対照的に、粉末試料を採用した新型の負イオン源を開発するために、簡便なイオン源を設計・試作して、基礎的な実験と理論的な解析を行なうと共に、試作イオン源の改良を重ね、また、測定方法や実験条件なども色々に変えながら、この3年間精力的に、研究を続行した。その結果、次のような成果が得られた。即ち、(1)小型軽量化が容易で、真空用ミニフランジ上にも組立が可能であり、(2)消費電力が非常に少なく(数ワット程度)、(3)ガスの導入が無く、また、試料からのガス放出も微量なので、真空排気系の負担が非常に小さく、(4)極微量(数mg)の粉末試料(イオン結晶や酸化物など)を電子衝撃(約100-200V,1-2mA/0.05cm^2程度)するか、あるいは、適当な温度(約700-900K程度)に加熱すれば、(5)色々な負イオン(H^-,O^-,Na^-など)を、pAnA(見かけの粉末試料表面積が約0.05cm^2当りで、質量分析後の値)のオーダーで生成可能であり、(6)特に塩型水素化物(例えば、LiHやSrH_2など)の加熱によるH^-の脱離反応については、熱化学的な立場から理論的な解析を行なって、生成機構を究明している。以上の研究成果は、次項以下の如く公表ずみまたは印刷中であるが、今迄にも既に、本研究に対して、何件もの問合わせがあり、実用化への期待が感じられた。なお、以上の詳細は、冊子体の報告書に記載ずみである。標記の研究課題を、次の要領で推進した。1.固体試料用の負イオン源を設計・試作して、手許の質量分析計に装着して予備実験を行ない、更に、改良や調整を行なった。また、作動条件の選定法についても吟味・検討を行なった。2.塩型水素化物(CHやSrH_2など)について、本格的な測定実験の結果、比較的低温(700800K程度)でもH^-が放射され、質量分析後でも約10^<-11>のH^-が得られており、また、比較的安定(変動率は5時間で3%以内)であった。3.H^<-1>と共に、熱電子も放射(10^<-5>A程度)されることが判った。4.各放射量の温度依存性からH^-の脱エネルギー(E^-)と仕事関数(φ)を求めたところ、LiHではE^-=5.1eV、φ=3.1eVであった。5.熱化学データ表にもとづいて、エネルギーサイクルよりE^--φの理論値を求めたところ、約2.3eVとなり、前記の実験値と比較的良好な一致が見られた。6.CaH_2やSrH_2についても、同様な結果が得られ、H^-放射に関する我々の簡易なモデルが妥当であることを示した。7.以上の研究成果は、第14回化学熱力学国際会議(大阪)や、第18回電離気体物理学国際会議(於ユ-ゴスラビア)などで公表しており、それらの講演内容は、現在印刷中である。なお、我々の負イオン源に対する内外の関心は非常に強く、フィリピンやユ-ゴスラビアの招待講演に引続いて、東京でも応用物理学会の招待講演として紹介の予定である。昨年度に引き続いて、標記の課題研究を更に推進するため、従来の実験装置を一部改造して、固体試料の加熱による熱脱離法ばかりでなく,熱電子の衝撃(電子刺激脱離)法による負イオンについても、同時に分離・検出できる新方式の開発を試みた。その結果、(1)例えば試料がSrH_2の場合、加熱初期の段階で検出されるH^-の放射量は、熱脱離に由来するものが非常に多い。

しかし、(2)加熱開始後約30時間程度経過すると、刺激脱離によるH^-の方が多くなり、熱脱離の約30倍にも増加する。従って,(3)両脱離法を併用すれば、効率よくH^-が取り出せることになる。次に、熱脱離による負イオンの生成機構を別の角度から更に追求するため、全く新しい実験装置も設計試作すると共に、定速昇温脱離方式も併用して、負イオンや熱電子ばかりでなく、試料の熱分解反応に基づく中性の脱離成分も同時に分離・検出できる方法も開発した。測定後の定速昇温スペクトルを解析したところ、(1)例えば試料かNaHの場合、熱分解によって放出されるH_2ガスは、熱電子と共に約800Kで最大となり、(2)NaH→NaH_2/2の熱分解反応によって仕事関数の低い活性点(主にNa)が生成されるために、(3)H^-の生成が促進されて約900Kでピークを示し、さらに、(4)約1000K付近では、基質金属(Mo)上の吸着層からH^-が強く放射される,ことなどが判った。以上の研究成果は、平成9年の応用物理学会春季年会(於船橋、招待講演)、第7回イオン源国際会議(於タオルミナ、イタリア)、日本化学会九州・中国四国支部合同大会(於宮崎)において,口頭発表すると共に,「アイオニクス」や“Rev.Sci.Instrum."誌上に印刷発表している(裏面参照)。粉末試料を適当に選んで、その数mg程度を低速の電子線で衝撃するか、あるいは、直接加熱すると、比較的容易に負イオンが放出される。我々の見出したこの現象を更に究明するために、物理化学的な手法も活用して、イオンの生成機構や素過程の追究を試みた。その結果、例えば、(1)H_2の熱脱離(約20%以上)によって生成される活性点(仕事関数の低いスポット)から、H^-放射され、(2)この活性点は、H_2やO_2の導入(10^<-5>Torr程度)により失活し、導入停止で復活する、(3)仕事関数やH^-の脱離エネルギーなどは、試料の種類によって異なる、ことなどが判った。これらの研究成果は、国際会議や国際学術雑誌などで発表し、あるいは、現在印刷中である。本研究の成果を実用的・技術的な観点から総括すれば、我々の粉末試料式イオン源は、試料ガス中の放電方式とは対照的に、(1)小型軽量化が容易であり、(2)消費電力が非常に少なく(数ワット程度)、(3)排気系の負担が非常に小さく、(4)微量(数mg程度)の粉末試料(イオン結晶など)を電子衝撃(100200V、12mt/0.05単cm^2程度)するか、または適当な温度(700-900k程度)に加熱すれば、色々な負イオン(H^-、O^-、Na^-など)をpAnAのオーダーで生成できること、などが判った。なお、当方式のイオン源は、真空用ミニフランジ上に組立が可能である。当研究の特色や成果などは、冊子体の報告書に、詳述してある。
水溶液中における触媒的炭素-炭素結合形成

有機金属化合物とそれを利用する反応は種々の新しい有機合成用試薬と方法論を提供してきたが、酸素および水に極度に鋭敏な有機金属試薬の工業的利用は大きく制約されていた。我々は有機ボロン酸が水、酸素に安定であり取り扱いやすいことを利用して、ボロン酸誘導体と遷移金属触媒を用いる選択的炭素-炭素結合形成反応に関する研究を行ってきた。本研究では水溶液中におけるこれらの反応の可能性を実用面から調査した。1).水溶性ホスフィン配位子の開発(宮浦、石山)水溶液系における遷移金属触媒反応の開発には、優れた水溶性ホスフィン配位子の開発が必須となる。新規水溶性配位子、GLCAphos、Ph基を'Bu基、Cy基に変えた、'Bu-GLCA, Cy-GLCAを合成した。2).水溶液中における有機ボロン酸のカップリング、付加反応(宮浦、石山、山本)いずれの反応も有機溶媒/水混合溶媒中で効率よく進行する。従って、水溶性パラジウムあるいはロジウム触媒の使用により、さらに効率的な分子変換が可能になる。有機ボロン酸によるハロゲン化アリールとの完全水系クロスカップリング反応をGLCAphos, Cy-GLCA, 'Bu-GLCAを用いて調査した。反応はCy-GLCA/Pd系で最も効率よく進行した。また、完全水系マイケル反応において触媒を効率よく機能させるためにシクロデキストリンに包摂したRh触媒を開発した。反応は速やかに進行し、[Rh(OH)(cod)]_2を用いた場合には室温で反応が進行した。3).不斉マイケル反応の開発(石山、山本)キラルロジウム錯体による不斉共役付加反応について調査した。現在すでに、ロジウムに対するキラル配位子が多数開発されている。これらを用いて不斉マイケル付加の一般性について調査した。有機溶媒系における実験ではBINAPにより高い不斉収率(97%ee)が得られている。水溶液系ではRh(acac)(coe)/dppm系で効率よく反応が進行することが分かった。4).ポリマー担持型触媒によるカップリング、付加反応(宮浦、石山、山本)水溶性ホスフィン配位子と同時にポリマー担持型触媒は触媒や配位子の分離、触媒のリサイクルが容易であり工業的に利用しやすい。ポリマー担持型ポパラジウム触媒により有機ボロン酸のビアリールクロスカップリング反応が効率よく進行することを明らかにした。有機金属化合物とそれを利用する反応は種々の新しい有機合成用試薬と方法論を提供してきたが、酸素および水に極度に鋭敏な有機金属試薬の工業的利用は大きく制約されてきた。我々は有機ボロン酸が水、酸素に安定であり、取り扱いやすいことを利用して、ボロン酸誘導体と遷移金属触媒を用いる選択的炭素-炭素結合形成反応に関する研究を行ってきた。1.水溶性ホスフィン配位子の開発(担当、宮浦、石山)水溶液系における遷移金属触媒反応の開発には、優れた水溶性ホスフィン配位子の開発が必須となる。

現在スルホン化トリフェニルホスフィンが一般に用いられているが、必ずしも良い結果を与えないことがわかった。新規水溶性配位子としてGLCAphosを開発した。2.水溶液中における有機ボロン酸のカップリング、付加反応(担当、宮浦、石山、山本)反応は有機溶媒/水混合溶媒中で効率的に進行する。従って、水溶性パラジウムあるいはロジウム触媒の使用により、さらに効率的な分子変換が可能になる。水溶性配位子GLACphosとPd錯体の組み合わせを精査した、反応は完全水系で進行しその実用性と適用限界を明らかにした。3.不斉マイケル反応の開発(担当、石山、山本)キラルロジウム錯体による不斉共役付加反応について調査した。現在すでに、ロジウムに対するキラル配位子が多数開発されている。これらを利用して不斉マイケル付加の可能性と一般性について調査した。有機溶媒系における実験ではBINAP配位子により97%eeが達成されてた。また、現在水溶性キラル配位子が鍵となるため開発をおこなっている。4.ポリマー坦持型触媒によるカップリング、付加反応(担当、宮浦、石山、山本)水溶性ホスフィン配位子と同時にポリマー坦持型触媒は触媒や配位子の分離、触媒のリサイクルが容易であり工業的に利用しやすい。ポリマー担持型パラジウム触媒により有機ボロン酸のビアリールクロスカップリング反応が効率よく進行することを明らかとした。我々は有機ボロン酸が水、酸素に安定であり取り扱いやすいことを利用して、ボロン酸誘導体と遷移金属触媒を用いる選択的炭素-炭素結合形成反応に関する研究を行ってきた。本研究では水溶液中におけるこれらの反応の可能性を実用面から調査した。1).水溶性ホスフィン配位子の開発(宮浦、石山)水溶液系における遷移金属触媒反応の開発には、優れた水溶性ホスフィン配位子の開発が必須となる。本年度は、GLCAphosのPh基を^tBu基、Cy基に変えた^tBu-GLCA, Cy-GLCAを合成した。2).水溶液中における有機ボロン酸のカップリング、付加反応(宮浦、石山、山本)有機ボロン酸によるハロゲン化アリールとの完全水系クロスカップリング反応を新規水溶性配位子^tBu-GLCA,Cy-GLCAを用いて調査した。反応はGLCAphosよりも効率よく進行した。特にCy-GLCA/Pd系は高活性であることが分かった。また、完全水系マイケル反応において触媒を効率よく機能させるためにシクロデキストリンに包摂したRh触媒を開発した。反応は速やかに進行し、[Rh(OH)(cod)]_2を用いた場合には室温で反応が進行した。3).不斉マイケル反応の開発(石山、山本)キラルロジウム錯体による不斉共役付加反応について調査した。現在すでに、ロジウムに対するキラル配位子が開発されているが、有機溶媒ではBINAPにより高い不斉収率が得られている。水溶液系ではRh(acac)(coe)/dppm系において収率よく反応が進行することが分かった。
電極界面における電子移動のモンテカルロシミュレーション

本研究では電極界面にある電解質イオンと溶媒分子の分布に関する動的構造と電子移動のエネルギー・ギャップ則をモンテカルロシミュレーションで調べた。半径23Aの球状の容器を作り、それを2分する平面を電極表面とし、片側の半球に電解質イオンと溶媒分子と反応体を入れ、反対側の半球にそれぞれの鏡像をおいた。電極表面に電荷が存在するとき、始状態(反応体の電荷が0)の自由エネルギー曲線は終状態(反応体の電荷が+1)の自由エネルギー曲線の約1.5倍になった。均一溶液中ではこの比が約1.1であるので、電極界面では誘電飽和のために非線形性が増大していることがわかる。電極表面から各粒子がどのように分布するかを調べると非常に多くの対イオンが電極表面に吸着していることが明らかになった。これは、これまで指定されていたヘルムホルツ層を示すものと思われる。吸着層の外側は電解質イオンの濃度勾配のゆるやかな変化がありグイ・チャップマン層を構成する。次に、電極表面に電荷が存在しないとき、電解質イオンの吸着は少なく、均一系とほとんど同様の分子場を形成している。電解質イオンがエネルギー・ギャップ則に与える効果はほとんど見出されなかった。このことは電解質イオンがサポ-ティング物質であると考えられてきたことを支持するものである。本研究の計算には名古屋大学の大型計算機を使用した。本年度まではプログラム作成に大部分の時間を費やし、成果はあまり大きなものではない。来年度以降本格的な数値計算を実行し、多大の成果が得られると期待している。
異方性異種材界面破壊力学とその電子デバイスの強度信頼性評価への適用

本研究は,異方性異種材界面破壊力学の基礎理論を確立し,なおかつ電子デバイスやMEMSなどの微細構造物の強度信頼性評価へ適用することを目的としている.本年度は,主に以下の点について研究を行った.圧電材料への拡張の検討現在,MEMSを構成するセンサやアクチュエータなどには,電場と機械的変形との間に固有の連成効果を有する異方性材料,すなわち圧電材料が使用されている.このような圧電材料で構成される構造物の強度信頼性評価には,従来の弾性体についての線形破壊力学による強度評価だけでは不十分であり,電場と応力場の連成を考慮した,圧電問題について拡張された破壊力学(電気破壊力学)による取扱いが必要となる.しかしながら,電気破壊力学に関する研究は始まったばかりであり,まだ十分であるとは言えない.そこで著者は,これまでに開発した三次元異方性異種材界面き裂の応力拡大係数解析手法を,圧電材料に拡張する可能性を探るべく,基礎理論の勉強や関連した論文の収集を行った.その結果,圧電材料への拡張の理論と具体的なプロセスの確立ができた.それに従い,エネルギー解放率の内,機械的寄与分だけを破壊力学パラメータとして用いる機械的エネルギー解放率と等価な,機械的J積分を導出し,経路独立性などその有効性を確認した.また,この手法を三次元問題へも拡張した.今後は,実験によって破壊クライテリオンを解明し,さらに界面き裂問題や焦電問題への拡張も行っていく予定である.本研究は,異方性異種材界面破壊力学の基礎理論を確立し,なおかつ電子デバイスやMEMSなどの微細構造物の強度信頼性評価へ適用することを目的としている.本年度は,主に以下の2点について研究を行った.1.三次元異方性異種材界面き裂の応力拡大係数解析手法の開発任意の異なる異方性材料により構成された三次元接合体の界面に存在するき裂の応力拡大係数を簡便且つ高精度に解析する手法を開発した.開発した手法は,移動最小自乗法と経路積分法を併用することで,汎用有限要素法コードの解析結果の節点情報のみを入力データとして解析が行え,使用者の負担を大幅に軽減することを可能にした.また,本手法を幾つかの三次元界面き裂問題に適用した結果,変位外挿法では十分な精度が得られないような粗い要素分割においても,高精度に解析が行えることを確認した.本手法は初めて開発されたもので,今後,複合材料と半導体のはく離防止設計に役立つことが期待される.また,異種材接合でよく問題になる熱応力を考慮した解析が行えるように,開発した手法を拡張した.さらに今後は,脆性破壊でよく見られる高速き裂進展等の動的問題に適用できるよう拡張する予定である.2.陽極接合の接合界面強度評価線膨張係数の異なるシリコン単結晶とソーダガラスを陽極接合し,熱残留応力による界面破壊試験を行った.その試験結果に,上記で開発した三次元異方性異種材界面き裂の応力拡大係数解析手法を適用し,陽極接合界面の破壊靭性値を算出した.得られた破壊靭性値と実験観察結果を基に,界面破壊を定性的且つ定量的に評価し,熱応力によるシリコン単結晶とソーダガラスの陽極接合界面の破壊現象を明らかにした.本研究は,異方性異種材界面破壊力学の基礎理論を確立し,なおかつ電子テバイスやMEMSなどの微細構造物の強度信頼性評価へ適用することを目的としている.本年度は,主に以下の2点について研究を行った.1.四面体有限要素を用いた三次元界面き裂の応力拡大係数解析手法の開発現在,複雑な三次元モデルの有限要素法解析では,自動メッシュ生成ソフトウェアの利用可能な四面体有限要素が使用されている.著者らは,これまでに任意の異なる異方性材料により構成された三次元接合体の界面に存在するき裂の応力拡大係数を簡便かつ高精度に解析する手法を開発し,六面体有限要素を用いたモデルで解析を行ってきた.開発した手法は,移動最小自乗法と経路積分法を併用することで,有限要素分割に依存しない任意の積分経路で解析を行うことができ,且つき裂先端付近の節点変位のみから応力拡大係数を解析することができる.本研究では,四面体有限要素で構成される三次元異方性異種材界面き裂モデルに,開発してきた手法を適用し,その精度を検証した.その結果,経路積分法の代わりに領域積分法を用いたプログラムに改良することで,四面体有限要素で構成される三次元モデルにおいても,高精度な解が得られることを確認した.2.圧電材料への拡張の検討上記の1で開発した三次元異方性異種材界面き裂の応力拡大係数解析手法を,圧電・焦電材料に拡張する可能性を探るべく,基礎理論の勉強や関連した論文の収集を行った.その結果,圧電・焦電材料への拡張の理論と具体的なプロセスの確立ができた.今後は,解析手法の開発を行い,また実験面からもアプローチしていく予定である.本研究は,異方性異種材界面破壊力学の基礎理論を確立し,なおかつ電子デバイスやMEMSなどの微細構造物の強度信頼性評価へ適用することを目的としている.本年度は,主に以下の点について研究を行った.圧電材料への拡張の検討現在,MEMSを構成するセンサやアクチュエータなどには,電場と機械的変形との間に固有の連成効果を有する異方性材料,すなわち圧電材料が使用されている.

このような圧電材料で構成される構造物の強度信頼性評価には,従来の弾性体についての線形破壊力学による強度評価だけでは不十分であり,電場と応力場の連成を考慮した,圧電問題について拡張された破壊力学(電気破壊力学)による取扱いが必要となる.しかしながら,電気破壊力学に関する研究は始まったばかりであり,まだ十分であるとは言えない.そこで著者は,これまでに開発した三次元異方性異種材界面き裂の応力拡大係数解析手法を,圧電材料に拡張する可能性を探るべく,基礎理論の勉強や関連した論文の収集を行った.その結果,圧電材料への拡張の理論と具体的なプロセスの確立ができた.それに従い,エネルギー解放率の内,機械的寄与分だけを破壊力学パラメータとして用いる機械的エネルギー解放率と等価な,機械的J積分を導出し,経路独立性などその有効性を確認した.また,この手法を三次元問題へも拡張した.今後は,実験によって破壊クライテリオンを解明し,さらに界面き裂問題や焦電問題への拡張も行っていく予定である.
直下型地震時における地盤・基礎杭構造の衝撃破壊挙動に関する地盤工学的研究

本研究では、直下型地震時で大きな平面を有する構造物基礎杭が、どのような力学条件下で破壊するのか、また、今後の基礎杭の常時・地震時設計法はいかにあるべきかを地盤工学的に解明しようとするものである。平成1112年の2ヶ年の本科研研究範囲では、常時および地震時に構造物基礎杭に生じる力学機構を基礎的に研究を行った。すなわち、基礎杭の支持力発生力学機構をモデル実験により明らかにした。次に、下水道構造物の基礎杭被害事例の地中掘り出し調査研究結果から、地震時基礎杭の破壊の力学的分析を行った。以上の研究成果は6編の論文・報告で示した。本科研研究項目と概要は次のようである。(1)基礎杭の支持力発生の力学挙動:アルミ棒積層体地盤モデル実験装置を製作し、基礎杭の支持力発生力学機構を明確にする基礎的研究を行った。局部ひずみの進展、すなわち進行性破壊現象から、杭の支持力発生の力学、および薄層支持層地盤での支持力発生力学機構を明らかにした。(2)基礎杭および土留め杭の地震時被害とその力学挙動:基礎杭、土留め杭に生じた地震被害について、各種被害事例の収集・整理し、力学的な分析を行った。特に、地下6.5mの層から掘り出されたPC杭のせん断破壊現象などから新たな現場調査結果が示された。基礎杭衝撃破壊の力学的検討の意義を明確にした。(3)1Gを大きく越える衝撃上下動を与える衝撃試験機の製作研究:本衝撃試験機の製作研究により、モルタルおよび鉄筋コンクリート供試体に対する1Gを越える衝撃圧縮・引張実験が可能となった。現在、基礎杭体に生じる地震時の上下方向衝撃力による破壊力学機構の解明に向け基礎的な実験研究に取り組んでいる。本研究は、研究期間である2ヵ年(平成11・12年度)で、先の直下型地震と呼ばれる阪神・淡路大震災の地震被害事例をもとに、直下型地震時での上下動による交互に生じる衝撃的圧縮力と引っ張り力により、基礎杭に生じる地震時力学挙動を探求するものである。研究計画は次のようである。・平成11年度:基礎杭に生じた破壊形態の詳細分析、衝撃実験に対する工学的検討、実験装置の製作・平成12年度:実験の実施と力学的考察、実験杭および被災杭に対する衝撃波動解析、直下型地震に対する基礎杭の設計法に関する考察平成11年度での研究実績は次のようである。埋立て地盤における基礎杭の地震時での破壊形態を調べ、地中深部(GL-1520m)でのPC杭のせん断破壊現象、地中浅部(GL.-710m)での大口径ベノト杭の引っ張り破断現象を詳細に分析し、水道公論に「下水道構造物の耐震化を考える」と題して論述した。その中で地盤の液状化現象による側方流動現象や横揺れによる曲げ破壊現象がその破壊原因とは考えられないことを指摘した。次に、衝撃上下動による杭の破壊力学現象のモデル実験による実験的研究を行う予備的実験として、チョークを供試体とした実験を行った。その結果、衝撃圧縮力によりせん断破壊、衝撃引っ張り力により引っ張り破断が生じることや、静的破壊と動的破壊との関連性について予備的な力学把握ができた。こうした、被災杭の実態調査結果およびチョークによる予備実験結果をもとに、モルタル杭に本実験用の実験装置の設計・製作を行った。現在、本実験に向け、モルタル杭供試体の製作を行っているところである。本研究では、直下型地震時で大きな平面を有する構造物基礎杭が、どのような力学的条件下で破壊するのか、また、今後の基礎杭の常時・地震時設計法はいかにあるべきかを地盤工学的に解明しようとするものである。

平成1112年の2ヵ年の本科研研究範囲では、常時および地震時に構造物基礎杭に生じる力学機構を基礎的に研究を行った。すなわち、基礎杭の支持力発生力学機構をモデル実験により明らかにした。次に、下水道構造物の基礎杭被害事例の地中掘り出し調査研究結果から、地震時基礎杭の破壊の力学的分析を行った。以上の研究成果は6編の論文・報告で示した。本科研研究項目と概要は次のようである。(1)基礎杭の支持力発生の力学挙動:アルミ棒積層体地盤モデル実験装置を製作し、基礎杭の支持力発生力学機構を明確にする基礎的研究を行った。局部ひずみの進展、すなわち進行性破壊現象から、杭の支持力発生の力学、および薄層支持層地盤での支持力発生力学機構を明らかにした。(2)基礎杭および土留め杭の地震時被害とその力学挙動:基礎杭、土留め杭に生じた地震被害について、各種被害事例の収集・整理し、力学的な分析を行った。特に、地下6.5mの層から掘り出されたPC杭のせん断破壊現象などから新たな現場調査結果が示された。基礎杭衝撃破壊の力学的検討の意義を明確にした。(3)1Gを大きく超える衝撃上下動を与える衝撃試験機の製作研究:本衝撃試験機の製作研究により、モルタルおよび鉄筋コンクリート供試体に対する1Gを超える衝撃圧縮・引張実験が可能となった。現在、基礎杭体に生じる地震時の上下方向衝撃力による破壊力学機構の解明に向け基礎的な実験研究に取り組んでいる。
地盤の浸透破壊におけるメカニズム解明・安定解析・無次元化と総合評価に関する研究

地盤の浸透破壊は、農業用水利施設の改修・更新,土木工事の大規模化・大深度化に伴い新たな問題を引き起こし緊急に解決すべき課題でなっている。本研究では,まず,流れの条件(一次元流,二次元流,二次元集中流,軸対称流,三次元流)を基本的視点として整理し,一連のケースについて実験を行い破壊メカニズムの解明を試みた。次に,実験成果に基づいた数値解析法を用いて,種々の流れ条件の地盤について浸透破壊安定性評価を行った。そして,地盤の浸透破壊に対する限界水頭差の無次元化について考察を進め,実地盤の事例解析結果を踏まえ,浸透破壊問題について総合評価すなわち「浸透破壊理論の体系的構築に向けての考察」を行った。地盤の浸透破壊は,近年,農業用水利施設の改修・更新,土木工事の大規模化・大深度化に伴って新たな問題を引き起こし緊急に解決すべき課題となっている。本研究は,まず,流れの条件(一次元流,二次元流,二次元集中流,軸対称流,三次元流)を基本的視点として整理し,種々のケースについて実験を行い破壊メカニズムの解明を試みる。次に,実験成果に基づいたPrismatic failureの考え方を用いて,種々の流れ条件の地盤について浸透破壊に対する安定性評価を行う。そして,地盤の浸透破壊に対する限界水頭差の無次元化について考察を進め,実地盤の事例解析結果を踏まえながら,浸透破壊問題について総合的評価を行う。このように,本研究は,実験的・理論的観点から,実地盤の事例研究を踏まえながら,浸透破壊理論を体系的に構築しようとするものである。実際には,次のようなテーマについて,順を追って系統的に研究を実施してゆくことを計画している。「大型一次元浸透破壊実験装置の試作と実験」,「種々の流れ条件におけるPrismahc failureの考え方の妥当性評価」,「二次元実験地盤の1/2模型である小型二次元浸透破壊実験の実施」,「新規課題である異温度流体(温水と冷水)による浸透破壊特性の解明」,「実際に現場で発生した浸透破壊事例の浸透流解析及び浸透破壊安定解析」,「浸透破壊理論OriginalandExtended Prismatic failureconceptの検証」,「本研究で得られた成果の総合的評価と公表」,「地盤浸透破壊に関する書籍の執筆にむけての準備」本年度は,まず,種々の流れ条件(一次元流,二次元流,二次元集中流,軸対称流,三次元流)における一連の浸透破壊実験について結果を整理し,研究代表者らが提案するPrismatic failureの考え方について妥当性の評価を行った。次に,三次元浸透破壊実験,及び,小型二次元浸透破壊実験を実施した。そして,大型一次元浸透破壊実験装置一式を試作し,基礎実験の実施を行うとともに,上昇浸透流のある地盤の支持力試験に向けて準備を行っているところである。三次元浸透破壊問題については,本年度,全ケースの実験が終了し,研究成果を国内学会(東京にて)及び国際学会(パリ,フランスにて)に投稿し9月に発表の予定である。小型二次元浸透破壊問題では,掘削なし及びありの地盤について,限界水頭差の理論解析を行い実験的に検証を行った。引き続き,Scale効果,押えフィルターの効果,疑似異方透水性地盤の浸透破壊安定性について考察を進めているところである。地盤の浸透破壊は、近年、農業用水利施設の改修・更新、土木工事の大規模化・大深度化に伴って新たな問題を引き起こし緊急に解決すべき課題となっている。本研究は、まず、流れの条件(一次元流、二次元流、二次元集中流、軸対称流、三次元流)を基本的視点として整理し、種々のケースについて実験を行い破壊メカニズムの解明を試みる。次に、実験成果に基づいたPrismatic failureの考え方を用いて、種々の流れ条件の地盤について浸透破壊に対する安定性評価を行う。そして、地盤の浸透破壊に対する限界水頭差の無次元化について考察を進め、実地盤の事例解析結果を踏まえながら、浸透破壊問題について総合的評価を行う。このように、本研究は、実験的・理論的観点から、実地盤の事例研究を踏まえながら、浸透破壊理論を体系的に構築しようとするものである。本年度は、まず、種々の流れ条件(一次元流、二次元流、二次元集中流、軸対称流、三次元流)における一連の浸透破壊実験について結果を整理し、研究代表者らが提案するPrismatic failureの考え方について妥当性の評価を行った。三次元浸透破壊問題については、全ケースの実験が終了し、平成25年9月,研究成果を国内学会(東京)及び国際学会(パリ、フランス)にて発表した。現在、最終的に試験結果のとりまとめを行っているところである。次に、小型二次元浸透破壊問題については、実際に7ケースの実験を実施し、浸透流及び浸透破壊特性を明らかにした。また、昨年度試作した大型一次元浸透破壊実験装置を用いて「上昇浸透流のある地盤支持力の試験装置」を試作し、基礎実験を実施した。得られた成果を元にして、さらに、研究を進めていく予定である。

このように、本研究は、実験的・理論的観点から、実地盤の事例研究を踏まえながら、浸透破壊理論を体系的に構築しようとするものである。本年度は、まず、種々の流れ条件(一次元流、二次元流、二次元集中流、軸対称流、三次元流)における一連の浸透破壊実験について結果を整理し、研究代表者らが提案するPrismatic failureの考え方について妥当性の評価を行った。その成果を基にして、浸透破壊安全率算定に関する42種類の基準類に関して、整理、分類、問題点等について考察を行い、都市安全研究センター研究報告第19号に論文を投稿した。また、限界水頭差の無次元化について、まず理論的にその可能性を示し、次に実際に数値解析を行い正しいことを明らかにした。三次元浸透破壊問題については、全ケースの実験が終了し、実験地盤の詳細解析を実施し、2015年9月に札幌市で開催予定の第50回地盤工学会で発表予定である。また、平成23年度台風16号でパイピング破壊を起こした高山池堤体の破壊要因について考察した。その成果を、平成26年12月、オーストラリアで開催の国際会議(パース、オーストラリア)にて発表した。地盤の浸透破壊は、近年、農業用水利施設の改修や更新、土木工事の大規模化や大深度化に伴って新たな問題を引き起こし緊急に解決すべき課題となっている。本研究は、まず、流れの条件(一次元流、二次元流、二次元集中流、軸対称流、三次元流)を基本的視点として整理し、種々のケースについて実験を行い破壊メカニズムの解明を試みる。次に、実験成果に基づいたPrismatic failureの考え方を用いて、種々の流れ条件の地盤について浸透破壊に対する安定性評価を行う。そして、地盤の浸透破壊に対する限界水頭差の無次元化について考察を行い、実地盤の事例解析結果を踏まえながら、浸透破壊問題について総合的評価を行う。このように、本研究は、実験的・理論的観点から、実地盤の事例研究に基づいて、浸透破壊理論を体系的に構築しようとするものである。その成果を基にして、書籍や雑誌類で取り上げられた51のトラブル事例を集積し要因分析を行い、問題点等について考察を行い、都市安全研究センター研究報告第20号に論文として投稿した。また、限界水頭差の無次元化について、まず、理論的にその可能性を示し、次に実際に数値解析を行い正しいことを明らかにした。また、二次元及びその1/2模型の小型二次元浸透破壊実験結果を用いて実験的に検証した。その結果を、農業農村工学会大会講演会(仙台市)、及び、国際地盤工学会議(in Seoul)で発表予定である。三次元浸透破壊問題については、全ケースの実験が終了し、実験地盤の詳細解析を実施し、2016年10月に福岡市で開催された第15回国際地盤工学会アジア会議で発表した。
奄美神祭りの〓皆的調査研究

鹿児島県大島郡瀬戸内町に属するカケロマ島・与路島・請島の32のすべての集落の、ノロ祭祀習俗に関する聞き取り調査を行った。32の中には人工流出による廃村寸前の集落が2つある。いずれの集落においても、かつてはノロ祭祀が行われていたことを確かめることができたが、それを記憶する人々は70才から80才の高齢になっている。彼らとともにノロ祭祀の記憶は消滅する。今回の調査が、彼らの記憶を記録する最後の機会となった。調査では祭祀関連の場所(拝所や聖域)などを、ムラ人の立ち会いで確認した。ムラ人の記憶があいまいなために、記録作業が中断することもしばしばあった。調査全体を通じてだいたい以下のようなことを観察することができた。1)祭場はひとつの集落に1つあるのが原則だが、2つないし3つあるところを確認することができた。2)ノロ不在はノロ祭祀の断絶を引き起こした。3)本土の神社信仰はノロ信仰と融合しながら流入している。4)それに対して主に戦後の新興宗教はノロ信仰を排除する形で流入している。5)戦後いくらか残ったノロ祭祀にはユタが大きく関与した結果、それらは大きく変質したものになった。6)いずれの地区でも伝統的なノロ祭祀は明治期にいったん壊滅したと考えられ、その後は変質してノロ祭紀が再生され、その一部が戦後まで継続されていた。調査を行った3年間の間にも、集落と集落を取りまく環境は刻々と変化している。話を聞いた老人が何人か死亡し、古い公民館が新築されたり、道路が拡幅されたり、新しく親水護岸ができたりして集落の景観も大きく変わっている。拝所や聖地などもそれと知られないまま、撤去される場合もある。変貌の中から地域再生の光が見えて来ないのが気になる。鹿児島県大島郡瀬戸内町に属する離島地域には、現在31の集落がある(加計呂麻島28、諸島2、与路島1)が、このうち与路島を除く30の集落にはいった。一次調査を終えて、すでに二次、三次の調査をしている集落もいくつかある。聞き取り調査の対象者は80人近くになっている。聞き取りの内容は、集落の聖地、ノロ祭祀の概要、ノロに関わる伝承、ノロ以外の信仰、年中行事、などが主で、冬季には神山とされる山中の探索も数ケ所か行った。冬季に行うのはハブを避けるためである。調査報告の作成は3年度目の平成10年度に計画しているが、現時点で確認しうるのはおおよそ以下である。(1)この地域全域ですでにノロ祭祀は断絶している。現行の2集落は、一旦途絶えた後の民間坐者たちによる疑似的復活である。(2)断絶の時期は明治期から大戦後までさまざまだが、新生活運動と新興宗教が断絶の2大要因をなしている。(3)聖地の配置には共通した枠があるものの、細部にはかなりの変化が見られる。(4)祭場を2つ持つ集落がいくつかある。(5)複数の集落に共通の神山がいくつかあって、かなり重要に意味を持っている。(6)従来は旧実久村(西側)の報告しかなかったが、旧鎮西村でもノロ祭祀があったことが確認された。(7)日本本土の神社信仰がどこでも必ず導入されている。(8)これがノロ信仰と融合したり、反発しあったりしている。(9)従来指摘されている集落の双分構造は、多くの集落で明瞭には出てこない。次年度はこうした所見の確認作業や修正をしながら、調査を継続する予定である。

平成9年度は本研究2年度目に当たり、前年度に引き続き加計呂麻島・請島の全集落の調査を継続した。ただし現時点では与路島(1集落のみ)だけが未調査になっている。実地調査は研究代表者の松原が主に受け持ち、松原は名瀬市在住の協力者とともに現地調査にあたった。研究分担者の山下・小川両名は先行報告の把握を担当。松原・山下・小川は鹿児島市にて適宜連絡会議を持ちながら、調査の重点をどこに置くか、何を確認すべきかを協議した。伝承が失われつつある現状では、ある程度先行報告を参考にしつつ現地で確認するという形をとらざるをえない。したがって先行報告との突き合わせはかなり重要な作業となっている。詳細な調査報告は最終年度の次年度末までに作成する計画だが、これまでに確認された重要な点をかいつまんで述べてみる。(1)集落はノロ祭祀の祭場を中心に形成され、これを周辺の聖地(神山や泉)が取り囲んでいる。(2)集落には必ずカミミチがあって、これがこれらの祭場と聖地を結んでいる。(3)祭場ないしは祭場の痕跡らしきものを二ヶ所ないし三ヶ所持つ集落があり、祭場の変遷がはっきりと跡づけられる場合がある。(4)祭場が集落の祖先家とされる家と深くつながっているケースがある。(5)ノロ神たちが集落単位でなく、周辺の複数の集落のノロと連絡を取り合っていたと思われるケースがある。(6)ノロを中心とする村人たちの神観念は、実際にノロが神になるなど、きわめて具体的であったと思われる。神に出会ったとする伝承も、幻覚ではなく、ノロたちの扮する神に実際に出会った経験に基づいている。平成10年度は本研究最終年度に当たった。これまで調査を済ませた集落の補充調査をするとともに、未調査であった与路島の調査も行なった。加計呂麻島に勢里(せり)という2・3戸の集落があるが、これを含めると有人集落は加計呂麻島に29、請島に2、与路島に1、合計33ある。そのうちの勢里1集落を除いて、32集落をすべて調査したことになる。実地調査は主に研究代表者の松原が現地協力者と連携して行い、調査結果を随時研究分担者の山下・小川に報告する形で討論を重ねた。調査報告の一部として研究代表者の松原は今年度、「加計呂麻島ノロ祭祀の周辺・西阿室」(『鹿児島短期大学紀要』63号)を出し、さらに現地協力者と共著で『加計呂麻島ノロ祭祀調査報告(旧実久村編)』(鹿児島短期大学付属南日本文化研究所発行)を出した。これらとは別に、3年間の調査の成果を収めた報告書を現在作成中であるが、要点を以下に述べておく。1)集落の中にあるノロ祭祀の祭場は、加計呂麻島の西側に多く残存し、東側と諸島・与路島では消失している、とだいたいにおいて言うことができる。2)この祭場を中心にして集落の周囲にノロ祭祀関連の諸聖域があるが、これはいずれの集落でもかなりの程度確認することができた。3)現在何らかの形でノロ祭祀を行っている集落は芝と薩川の2集落のみであるが、この2つもかつての祭祀からは大きく変質している。4)明治以降、本土の神社が多かれ少なかれどの集落でも勧請されているが、各地に見られるゴンゲンと呼ばれる拝所はそれよりも以前に持ち込まれたと思われる。
鉄筋コンクリート構造物の地震被害軽減に関する研究

本研究は、RC構造物の地震被害を軽減させるために、鉄筋量を増やすのではなく、鉄筋とコンクリートの相互作用などの原点に戻って、RC部材の耐震性能を向上させる手法の開発を目的としたものである。即ち、RC部材の鉄筋の付着性能を制御することによるせん断破壊の防止と靱性能の向上をはり部材および柱部材の実験および解析により明らかにしようとするものである。本研究から以下のことが明らかとなった。1)RC柱部材の軸方向鉄筋に、異形鉄筋、丸鋼、アンボンド筋のように異なる付着性能を有する鋼材を配置した部材を作製し、一方向および正負交番載荷実験を行った。その結果、軸方向鉄筋の付着を切ることによって、破壊形式がせん断破壊から曲げ破壊となること、じん性能が大幅に改善されることが明らかとなった。2)軸方向鉄筋の付着性能を、アンボンド、ボンドのように混在させた場合、ボンド鉄筋から曲げひび割れが生じ、せん断破壊に至ることが明らかとなった。3)軸方向鉄筋の付着を切ることによって、柱部材の変形は、基部のみに損傷が集中し、剛体に近い変形性状になることが明らかとなった。4)通常の異形鉄筋を用いたRC部材と異なり,鉄筋の付着を制御することにより,耐荷挙動が,せん断スパン内に圧縮ストラットを形成したタイドアーチ的な耐荷機構に変化し,その結果,大幅にせん断耐力が改善される。このことから,せん断補強筋量を従来の耐震設計で必要とされる量よりも著しく減少させることができる。即ち、RC部材の鉄筋の付着性能を制御することによるせん断破壊の防止と靱性能の向上を実験および解析的に明らかにしようとするものである。4)RCはり部材のせん断補強筋に、異形鉄筋、丸鋼、アンボンド筋を用いて付着性能を変えて配筋して載荷試験を行った。その結果、せん断耐力に及ぼす影響はほとんどないことが明らかとなった。

4)通常の異形鉄筋を用いたRC部材と異なり,鉄筋の付着を制御することにより,耐荷挙動が,せん断スパン内に圧縮ストラットを形成したタイドアーチ的な耐荷機構に変化し,その結果,大幅にせん断耐力が改善される。このことから,せん断補強筋量を従来の耐震設計で必要とされる量よりも著しく減少させることができる。