hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高圧ガス発射方式による地震探査用SH波振源の開発

同装置が安全に稼働し、繰り返し発振が可能であることを実際に確かめた。二回目は、7月4日から6日にかけて、東北大学青葉山グランドで、地動測定装置をグランド内に埋設し、装置の性能試験を実施した。テスト実験は、装置が実際にS波を励起していることを確かめる、振源近くでの波形を調べる。波形とガス圧の関係を知る、板たたき法との比較をする、繰り返し発振の耐久性を調べることを目的として行われた。高圧ガス発射方式SH波振源の実験と同時に、同じ場所で行った板たたき法による実験結果と比較して、以下のことが解った:振源装置は、より短周期のS波を励起している。これは、同装置が広い周波数帯の波を励起していることを示している。振源の近くでは、S波の振幅は板たたき法と同じ程度であり、高圧ガスの充填だけで繰り返しS波発振が可能であることが確かめられた。振源から50m程離れた地点での地動振幅は、SH振源の方が2倍程度大きく、板たたき法より、より多くのS波エネルギ-を励起していることが明らかになった。今後の方針として、前年度試作したSH波振源は、その全体重量が重すぎるため、可能性がとぼしい。今後、ジュラミン素材を用いた装置にすることでこの点は解消されると考える。高圧ガスが100気圧程度になると、発射管内で運動するショックアブソバ-が座屈する傾向にあることが解った。現在,発射管をより長くすることでこの座屈を防ぐよう工夫している。安全で繰り返し発振が可能なSH波の地震探査用振源装置開発を目的とし,独自に設計した高圧ガス発射方式によるSH波振源試験装置をメ-カ-に発注し,その製作を昭和63年度に行った.試験装置の稼働テスト実験を平成元年度に実施した.テスト実験の目的は,本研究で新たに製作した試験装置が安全に稼働し,繰り返し発振が可能であることを実際に確かめることであった.その結果,(1)試験装置が実際にS波を励起していること,(2)振源近くでの波形を調べること,(3)地震波振幅とガス圧の関係を知ること,(4)板たたき法との比較を行うこと,等の項目で試験装置の性能が明らかにされた.このテスト実験のとき,衝撃緩衝機構と高圧ガス発射管との間に座屈現象が見られた.今年度は,この試験装置の座屈現象を克服するために,試験装置を改善した.I:高圧ガス発射管を10cm長くし,衝撃緩衝機構が最大縮んだときでも発射管内に残るようにした.II:衝撃緩衝機構を高圧ガス発射管の長さに合わせて整形した.III:高圧ガス発射管のガス抜き穴の位置を変更し,衝撃緩衝機構が最大に縮む前に高圧ガスが抜け出るようにした.IV:衝撃緩衝受け機構のみぞの寸法を変更した.Iは本試験装置を製作したミロク機構株式会社にその製作を依頼した.IIーIVについては,東北大学理学部金工場にその加工を依頼した.試験装置の稼働実験は新しい部品が納入され,機械加工が終了した後,行った.今回は試験装置の座屈現象がどれほど改善されているかを確かめるだけの実験した.したがって,地震波計測は行わなかった.高圧ガスは従来通り,130気圧に加圧した窒素ガスボンベから供給したガスボンベから供給した.その結果100気圧での20回連続発振で,座屈現象が発生しなくなったことが確かめられた.高圧ガスのコンプレッサ-がないのでこれ以上の繰り返し実験はできなかった.したがって,試験装置な長時間に渡る耐久試験は今後の問題として残ることになった.
概略画に基づくベクタ画像検索システムの開発

ベクタ画像検索システムを実現するため、本年度行ったことは以下の2点である(1)ベクタ画像からのオブジェクト抽出に関する研究[1]内容に基づくベクタ画像検索のためには、画像中のオブジェクト間の位置関係(トポロジー)を考慮した検索が必要である。昨年度(平成16年度)は、オブジェクトの位置関係を考慮した検索としてアイコンとスケッチによる画像検索の提案と評価を行った。しかし、この検索では人手でオブジェクト抽出を行っていたため、これを自動化する必要があった。そこで、本年度(平成17年度)はゲシュタルト心理学に基づくベクタ画像からのオブジェクト抽出に関する研究を行った。従来研究等で開発されてきたオブジェクト抽出手法はいずれもラスタ画像を対象としているため、ベクタ画像からのオブジェクト抽出へと適用することは困難であった。そこで、本研究ではベクタ画像の特徴を利用したオブジェクト抽出法を提案し、さらに、比較評価実験により従来手法に対する優位性を確認した。また、本手法の有効性と限界を明らかにした。(2)WEB上の画像を検索するシステムの開発と評価[2][3]近年WEB上に増加しているFlashやSVGなどのベクタ画像を検索するための技術として、内容に基づく検索のほかにも、従来からのテキスト情報に基づく検索も依然有効であると考えられる。テキスト情報に基づく検索は、WEB上のベクタ画像とその近傍のテキスト(HTML)を関連付け、キーワードにより画像を検索するというアプローチである。テキスト情報に基づくベクタ画像検索の実現へ向け、その第一歩として、WEB上で公開されているblogを対象として、blog内の画像を検索できるシステム「もぶろげっと」を開発、評価した。また、開発したシステムは一般公開した。現在検索可能な画像形式はjpgやgifであるが、クローリング対象をベクタ画像(swfやsvg等の画像形式)へと拡張することは容易であり、テキスト情報に基づくベクタ画像検索システムは十分実現可能なレベルに達している。概略画に基づくベクタ画像検索に向けた第一歩として、スケッチとアイコンによるクエリーを使った新しい画像検索アルゴリズムの提案、実装、評価を行った.提案アルゴリズムでは,検索クエリーとして,画像中の要素オブジェクトの輪郭線をスケッチした画像上に,オブジェクトの種類を表すアイコンを貼り付けたものを用いた.このクエリーが表すオブジェクトの配置パターンにデータベース中の各画像がマッチするかどうか調べることで検索を実現した.評価実験により,検索結果の上位10位以内に含まれる正解画像の割合が80%であることを確認すると共に,ベクタ画像検索を実現する上で欠かすことのできない要素技術として提案アルゴリズムが有効であるとの知見を得た。本画像検索手法で採用したスケッチとアイコンを用いたクエリーは,ユーザのクエリー作成負担は小さくなると考えられるが,一方で,クエリーを簡略化した分,検索結果には正解画像以外の画像も多く出力されることがわかった.それ故,検索結果から正解画像を探すユーザ負担は増加する可能性があることが確認できた.今後,本手法のさらなる精度向上を目指し,Relevance feedbackなどユーザとのインタラクションを通じて検索結果を効率よく絞り込んでいく仕組みを取り入れ,正解画像を探し出すユーザ負担の軽減を目指していくことが必要であるとの知見を得た.対外発表等の研究実績として、「電子情報通信学会パターン認識とメディア理解研究会」および「情報処理学会全国大会」において論文発表を行った。
NADPHオキシダーゼ活性化により惹起されるMCP-1発現の分子機序の解明

昨年度の研究において、食塩感受性高血圧モデルであるダール食塩感受性(DS)ラットの腎臓では、高食塩負荷後に活性酸素産生酵素であるNADPHオキシダーゼの発現上昇に伴って、MCP-1の発現が増加することを明らかにした。このMCP-1の発現増加はチオール含有抗酸化剤N-アセチルシステインの投与により抑制されることから、活性酸素(過酸化水素)がMCP-1の発現に関与していると考えられた。本年度は、MCP-1発現の食塩負荷後の経時変化を調べ、血圧の上昇および蛋白尿とMCP-1産生との関連について検討した。血圧および尿中蛋白排泄量は、高食塩負荷開始後4週目まで時間とともに増加したが、尿中MCP-1排泄量と過酸化水素排泄量は、共に食塩負荷開始後1週目で10倍以上増加し、4週目まで高レベルを維持した。また同様に、腎皮質におけるMCP-1 mRNAの発現も1週目から顕著な増加が観察された。一方、食塩抵抗性であるSprague Dawleyラットでは、食塩負荷後の尿中MCP-1排泄量の増加、腎皮質におけるMCP-1 mRNAの発現上昇は観察されず、血圧の上昇も見られなかった。これらの結果から、DSラットで観察される食塩負荷後のMCP-1発現増加は、血圧の上昇や蛋白尿により惹起されたものではなく、酸化ストレスに付随していることが強く示唆された。さらに、食塩負荷後早期における活性酸素とMCP-1発現の増加は、DSラットの高血圧および腎障害の進展における酸化ストレスとMCP-1の関与を示唆するものと考えられた。活性酸素(過酸化水素)がMCP-1の発現を誘導する機序については、レドックス感受性の転写因子であるAP-1やNFkBの関与が考えられるが、これら転写因子の活性動態については更なる検討を要する。高血圧は、腎糸球体硬化や間質の線維化などの腎障害の進展に関連していることが示されている。近年高血圧病態において活性酸素産生酵素であるNADPHオキシダーゼが関与することが示唆されてきた。我々は食塩感受性高血圧のモデルであるダール食塩感受性ラット(DSラット)において、高食塩負荷により腎皮質でのNADPHオキシダーゼの発現が上昇することを見いだした。そこで本研究課題では、高血圧性臓器障害の分子機序およびその進展における活性酸素の役割について検討した。4週間高食塩食(8% NaCl含有)を与えたDSラットでは、腎皮質におけるNADPHオキシダーゼ活性の上昇および尿中過酸化水素排泄量の増加とともに、腎糸球体硬化症、蛋白尿などの腎障害が観察された。チオール含有抗酸化剤であるN-アセチルシステインを投与した高食塩負荷DSラットでは、血圧の上昇、糸球体硬化、蛋白尿は抑制され、活性酸素がDS高血圧ラットの腎障害に重要な役割を果たしていることが明らかとなった(Zhang et al.Free Radic Biol Med 2004)。さらに、DS高血圧ラットの腎皮質では、マクロファージ走化性因子であるMCP-1の発現が増加していた。MCP-1は変性した尿細管細胞に強く発現し、NADPHオキシダーゼのサブユニットp47phoxの発現と関連していた。N-アセチルシステイン投与は、MCP-1の発現上昇を抑制し、腎皮質間質へのマクロファージの浸潤や腎糸球体硬化を抑制した。以上のことから、DS高血圧ラットの腎臓では、NADPHオキシダーゼが産生する活性酸素(過酸化水素)がMCP-1の発現上昇を惹起し、それがマクロファージの浸潤を介して糸球体硬化や間質の線維化などの腎障害に関与していると考えられた(投稿中)。
シアル酸化ファイブロネクチンは新規膵癌腫瘍マーカーとなるか-膵癌de novo発癌の解明-

腺房小葉間の末梢微小膵管におけるS-FN(シアル酸化ファイブルネクチン)の発現動態の検討[研究経過]これまでにJT-95を用いた免疫組織化学的検討より,膵癌においてS-FNは1)浸潤性膵管癌(通常型膵管癌)の約60%に発現し,非浸潤性膵癌や腺腫で発現しないこと,2)その発現は浸潤部で明らかであること,3)癌浸潤部では周囲の非癌部微小膵管に強く発現し,4)一方,非浸潤性膵癌,腺腫でも微小膵管に発現するという結果を得た.[研究計画]上記結果より今回の研究は,JT-95抗体によってS-FNの発現が末梢微小膵管で確認された正常膵3,膵管内乳頭腫瘍7,通常型膵管癌20例を対象に,PCNA LI,p53,CA19-9,CD44などの発現の違いを3群間で検討し,病変部から離れた腺房小葉間の末梢微小膵管におけるS-FNが,どの項目に関係するかを検討することを目的とした.[研究結果]1)LIは3群間に有意差は認めないが,通常型膵癌で高い傾向あり,2)p53,CA19-9はほとんど発現を認めず,3)CD44は正常膵,膵管内乳頭腫での発現はなく,通常型膵管癌で11例(55%)に発現を認めた.[研究成果.考察]本研究は,de novo癌発生の母地として仮定した腺房小葉間の末梢微小膵管の特質を,S-FN発現と関連する指標を道程することで,膵癌de novo発癌の可能性を検討するものであるが,病変部より離れた腺房小葉間の末梢微小膵管で明らかな相関を得ることはなかった.膵癌de novo発癌の存在の可能性は,膵癌の臨床的特質からも検討の余地は十分残されており,現在通常型膵癌における,S-FN発現の有無と癌病変に近接する非癌部微小膵管でのPCNA LI,p53,CA19-9,CD44の発現を検討中である.腺房小葉間の末梢微小膵管におけるS-FN(シアル酸化ファイブルネクチン)の発現動態の検討[研究経過]これまでにJT-95を用いた免疫組織化学的検討より,膵癌においてS-FNは1)浸潤性膵管癌(通常型膵管癌)の約60%に発現し,非浸潤性膵癌や腺腫で発現しないこと,2)その発現は浸潤部で明らかであること,3)癌浸潤部では周囲の非癌部微小膵管に強く発現し,4)一方,非浸潤性膵癌,腺腫でも微小膵管に発現するという結果を得た.[研究計画]上記結果より今回の研究は,JT-95抗体によってS-FNの発現が末梢微小膵管で確認された正常膵3,膵管内乳頭腫瘍7,通常型膵管癌20例を対象に,PCNA LI,p53,CA19-9,CD44などの発現の違いを3群間で検討し,病変部から離れた腺房小葉間の末梢微小膵管におけるS-FNが,どの項目に関係するかを検討することを目的とした.[研究結果]1)LIは3群間に有意差は認めないが,通常型膵癌で高い傾向あり,2)p53,CA19-9はほとんど発現を認めず,3)CD44は正常膵,膵管内乳頭腫での発現はなく,通常型膵管癌で11例(55%)に発現を認めた.[研究成果.考察]本研究は,de novo癌発生の母地として仮定した腺房小葉間の末梢微小膵管の特質を,S-FN発現と関連する指標を道程することで,膵癌de novo発癌の可能性を検討するものであるが,病変部より離れた腺房小葉間の末梢微小膵管で明らかな相関を得ることはなかった.膵癌de novo発癌の存在の可能性は,膵癌の臨床的特質からも検討の余地は十分残されており,現在通常型膵癌における,S-FN発現の有無と癌病変に近接する非癌部微小膵管でのPCNA LI,p53,CA19-9,CD44の発現を検討中である.
全固体イオニクス素子構築にたいするポリマーの役割

電解質の固体化は全固体イオニクス素子作製のための最大の難関である。フレキシブルな固体電解質の開発に向かって、分岐型ポリ(オキシエチレン)および主鎖に第4級アンモニウムカチオンを有するアイオネン型エラストマーのイオン伝導特性を検討した。分岐型ポリ(オキシエチレン)については、分岐となる側鎖のオキシエチレン鎖の重合度が1、2、3の三種の試料について導電率および基礎物性の評価を終了した。いずれの試料も良好な特性を示したが、合成の容易さとイオン伝導性ガラスとの複合化が容易であることに示されるような加工の容易さから、重合度2の側鎖を有するもの(BEC)が今後の重点的な開発の対象として適当と結論した。BECの優れたエラストマーとしての特性を利用して、BECフィルムのの一軸延伸下での導電率を測定し、伸長により導電率が大きくなるという興味ある結果を得た。この結果はアモルファス状態で発現することも判明した。応用面にどう活用するかが今後の課題である。アイオネン型エラストマーとして、ジピリジルおよび脂肪族アンモニウム塩の二種を検討した。いずれも良好なエラストマー特性を示し、導電率の点でも直鎖ポリ(オキシエチレン)のレベルを越えており、今後さらに開発を進める対象である。リチウムイオン二次電池への利用をターゲットとして、今年度はポリエーテル/リチウム伝導ガラス複合体の作製と、複合体の特性化・物性評価を行った。ガラス成分としてはLiS-SiS_2系ガラスを選定し、大阪府立大学南研究室において合成されたものを用いた。バルクのスルフィド系ガラスを数μmサイズまで粉砕し、さらにメノウ乳棒を用いて多分岐型ポリエチレンオキシド(TEC)と混合してTEC/スルフィド系ガラス複合体を作製した。この複合体をブロッキング電極である白金板を用いたセルにより交流インピーダンス測定を行い、コール・コールプロット(復素インピーダンスの実数部と虚数部のプロット)を行ったが低周波数域で発散して、円弧を描かなかった。しかし複合体を80°Cで2時間熟成して後測定を行った所、半円形のコール・コールプロットが得られ、導電率が評価できた。熟成によりスルフィドガラス微粒子の表面がポリエーテルにより充分に濡れるものと解釈される。用いたスルフィド系ガラスは化学的に安定とはいえず、水分を含む空気中に放置するとイオン伝導性を失ってゆくが、ポリエーテルと混合して作製された複合体はかなり安定性が増しており、セルを20日間大気中に放置しても、導電率に大きな変化は認められなかった。まだ予備的な結果であるが、優れたイオン伝導性を示すが安定性に欠けるスルフィド系ガラスが、ポリエーテルとの複合化により、材料として用い得る固体電解質となる可能性が強く示唆された。エレクトロニクスのめざましい発展を支えてきた「素子の固体化」の流れの中で、電解質は未だに溶液が用いられている。「電解質の固体化」を目指す上で、ポリマーは小型・薄型・軽量化を図るのに有利な材料である。ポリ(オキシエチレン)[PEO]は塩をドープすることによりイオン伝導性となり、しかも、成形性が容易であることから多くの研究が行なわれてきた。しかし、結晶性が高く、室温で実用上必要な伝導率が得られていないことから、主鎖のPEOと同じ化学構造を持ったトリオキシエチレン側鎖を導入したポリマー[TEC]を作製して非晶化を行なった。この側鎖含量と結晶化度および導電率の定量的な評価を行なった。また、側鎖含量が11mol%までの分岐型ポリエーテルの高次構造を調べた。南らによって開発された高イオン伝導性Li_2S-SiS_2-Li_4SiO_4オキシスルフィドガラスとポリマー中で高いイオン伝導性を示す高分子量分岐型ポリ(オキシエチレン)を組み合わせて、さらに優れた全固体電解質を作製するための研究を行なった。側鎖含量19mol%のTEC-19に過塩素酸リチウムをドープしてものと、遊星型ロールミルにて数μmオーダーに粉砕したオキシスルフィドガラスを複合化することによって、室温ではガラスペレットの導電率に匹敵し、室温以上ではガラスペレットより高いイオン伝導性が発現することが明らかになった。さらに、CV特性において-0.5V4.5Vの範囲で良好なサイクル特性を、成形加工性においても良い結果が得られた。全固体型リチウムイオン二次電池用の高分子電解質マトリックスとして、分岐形ポリエーテルを用いて、電気化学特性と構造化学的研究を行った。ポリマーとして側鎖のオキシメチレン鎖長(n)が1,2,3の分岐形ポリ(オキシメチレン)を合成した。それぞれ、MEC, BEC, TECと略称する。3種のポリエーテルの結晶性をX線回折法により検討して、いずれも側鎖の導入により結晶化度が低下することを見出した。側鎖長n=2の場合が最も効果的であるが、かさ高さの変化にもかかわらず三者の結晶化度を低下させる(アモルファス化)能力の差はそれほど大きくはなかった。いずれの場合も側鎖含量が20%程度でアモルファス化が達成され、回折パターンにおける結晶ピーク位置は直鎖のポリ(オキシエチレン)のそれと一致していることから、側鎖のオキシエチレン鎖は結晶格子中に入り込まず、アモルファス領域に存在することが推定された。すなわち、オリゴ(n=1,2,3)オキシエチレン鎖を側鎖として導入することにより、かさ高い側鎖を避けて主鎖のオキシエチレン鎖が結晶化してゆくこと、従つて側鎖の導入により結晶化度が低下することが明らかとなった。

リチウム塩をドープするとイオンはアモルファス領域に溶解する。BECに急冷法で合成されたLi_2S-SiS_2-Li_4SiO_4系オキシスルフィドガラスの粉末を混合して、イオン伝導性複合体を作製した。前年度はTECとの複合体について検討を行っており、BECの方がアモルファス性が高いと考えられることからより優れた複合体になるものと予想した。しかし、予想に反して混合はより困難で、イオン伝導性の向上を認めることができなかった。ガラス粒子の分散がBEC中ではTECに比べて不均一なためと考えられるので、ガラス粒子とBECの混合法について、現在、検討を進めている.エレクトロニクスのめざましい発展を支えてきた「素子の固体化」の流れの中で、電解質は未だに溶液が用いられている。「電解質の固体化」を目指す上で、ポリマーは小型・薄型・軽量化を図るのに有利な材料である。ポリ(オキシエチレン)[PEO]は塩をドープすることによりイオン伝導性となり、しかも、成形性が容易であることから多くの研究が行われてきた。しかし、結晶性が高く、室温で実用上必要な伝導率が得られていないことから、主鎖のPEOと同じ化学構造を持ったトリおよびジオキシエチレン側鎖を導入したポリマー[TEC, EC]を作成して非晶化を行った。南らによって開発された高イオン伝導性Li_2S-SiS_2-Li_4Si0_4オキシスルフィドガラスとTECあるいはBECを組み合わせて、さらに優れた全固体電解質を作製し、ガラスを複合化することによって、成形加工性に優れ、かっガラスペレットの導電率に匹敵するイオン伝導性が発現した。さらに、ゾル-ゲル法により、BECの中でその場充てんしたホウ素系ガラスはガラス粒子を機械的に混合したものよりも高い導電率を不すことを明らかにした。電解質の固体化は全固体イオニクス素子作製のための最大の難関である。フレキシブルな固体電解質の開発に向かって、分岐型ポリ(オキシエチレン)および主鎖に第4級アンモニウムカチオンを有するアイオネン型エラストマーのイオン伝導特性を検討した。分岐型ポリ(オキシエチレン)については、分岐となる側鎖のオキシエチレン鎖の重合度が1、2、3の三種の試料について導電率および基礎物性の評価を終了した。いずれの試料も良好な特性を示したが、合成の容易さとイオン伝導性ガラスとの複合化が容易であることに示されるような加工の容易さから、重合度2の側鎖を有するもの(BEC)が今後の重点的な開発の対象として適当と結論した。BECの優れたエラストマーとしての特性を利用して、BECフィルムのの一軸延伸下での導電率を測定し、伸長により導電率が大きくなるという興味ある結果を得た。この結果はアモルファス状態で発現することも判明した。応用面にどう活用するかが今後の課題である。アイオネン型エラストマーとして、ジピリジルおよび脂肪族アンモニウム塩の二種を検討した。いずれも良好なエラストマー特性を示し、導電率の点でも直鎖ポリ(オキシエチレン)のレベルを越えており、今後さらに開発を進める対象である。
迂曲流路の形成機構

本年度は,河床材料の粒度が河道の形状特性値の時間的な変動に与える影響について,数値解析と線形の河床面不安定解析により検討した.また,植生抗力の時空間分布特性の違いが流れと河床変動に与旨える影響を検討した.その結果,混合砂河床では,形状特性値が時間的に変動する砂州が形成される条件が存在することが明らかとなった.また,混合砂河床における交互砂州の形状・伝播特性値の時間的な変動は,河床の時間変化と各粒径階の含有率の時間変化の相対的な関係によって決定しており,複数の同スケールの増幅率を有する複素伝播速度が存在する場合に発生することが予想された.さらに,一様砂河床と混合砂河床による交互砂州の発生領域と比較すると,交互砂州と砂州非発生領域の境界が砂州非発生領域へシフトするとともに,交互砂州と砂州非発生領域の境界付近では,混合砂における河床擾乱の増幅率の方が大きくなることが明らかとなった.植生抗力の時空間分布特性の違いが流れと河床変動に与える影響については,まず,痕跡水位を目標値とし,痕跡水位を最も良く再現できる密生度の値を調べた.結果,密生度は出水及び季節により大きく変化していることが明らかとなった.また,植生の高さデータを用いて樹木冠水域を表現することにより,密生度の値は,全て抜水として解析をする場合よりもかなり大きい値を用いないと痕跡水位を再現できないことがわかった.さらに,植生密生度の季節変化を無視すると,季節変化を考慮する場合よりも河床変動量が多めに評価され,わずか2出水による河床変動量においても局所的には60cm程度の違いが見られた.また,このような違いが現れる場所は,河床材料の粒度や流砂形態の違いによっても異なることが明らかとなった.本年度は,迂曲流路形成において最も重要と考えられる流水及び流砂の供給の非定常性について検討を行うとともに,迂曲流路の形成を促進すると考えられる砂礫の分級現象について,現象の時間スケールも再現できるモデルの構築を行った.流水及び流砂の供給の非定常性が網状流路の流路本数及び流路の安定性に与える影響について,水路実験及び数値解析により検討した.ハイドログラフとして周期的な形を用い,1周期内で水路内の最大スケールの河床形態が完全に変わってしまわない程度に短くした.その結果,流水及び流砂の供給の非定常性により,流路本数は減少し,網状流路が蛇行流路に近づいて行くことが明らかとなった.さらに,流路の時空間的な変動特性は,鈍化することが明らかとなった.これらは,洪水時に河床位の高い位置に形成された小流路内に土砂が輸送・堆積することにより,小スケールの流路の発生を抑制するとともに,主流路への流水を増加させるためである.さらに,低水時に流路内の瀬から淵にかけての水面勾配が急になるため,瀬が浸食され淵に土砂が堆積する現象が見出された.これは,瀬において,流路の分岐を誘起する流れの拡散を抑制するため,流路の安定化に寄与していることが明らかにされた.また,河床材料の粒度の計算のために導入されている交換層について,層内に発生する現象を力学的に取り扱い,層内の物理現象の記述を可能にするため,交換層を流砂層として扱った河床材料粒度の予測モデルを構築した.さらに,水路実験により得られた現象の再現計算を行った.このようなモデルの改良は,従来の交換層モデルの適用範囲を非常に広くする利点もある.再現計算結果,従来の交換層モデルではパラレルデグラデーションの再現が難しかった条件においても流砂層モデルでは現象の再現が可能であった.本年度は,給水・給砂の非定常性と氾濫原の植生繁茂が迂曲流路の形成に与える影響について水路実験及び数値解析により検討を行った.水路実験では,洪水時と平水時を想定し,二つの流量を30分ずつ交互に供給する非定常実験と二つの流量の平均値を与え続ける定常実験を行った.上流端からの土砂の供給は,上流端の河床位が低下しないように与えた.植生のモデルとしては,植生が土砂の輸送と河岸浸食を抑制する機能を表現するために,粉状のカオリンを1時間に1回水路全体に偏りが無いように散布した.この時,非定常実験では平水時に散布した.その結果,幅・水深比は,非定常給水の条件の方が定常給水の条件よりも小さくなることが見出された.さらに,カオリンを散布した実験では,散布していない実験よりも幅・水深比が小さくなるとともに,蛇行波長が短くなることが見出された.これらの結果は,給水・給砂の非定常性と植生の繁茂を考慮することにより,流路が網状化しにくくなり,蛇行形状が迂曲に近づくことを示していると考えられる.数値解析においても同様の現象が再現された.

ただし,数値解析における植生モデルは,水路実験と異なり,植生の流れに対する抗力としての影響のみを考慮した.従来,幅・水深比が大きい条件では複列砂州か網状流路が形成されるとされている.しかし,給水・給砂の非定常性と植生の繁茂を考慮することにより,幅・水深比が大きくなると植生の侵入機会が増えるとともに,掃流されにくいため,陸域の土砂輸送が抑制されるとともに,流れが主流路に集中するため,蛇行流路が形成されることが示された.本年度は,河床材料の粒度が河道の形状特性値の時間的な変動に与える影響について,数値解析と線形の河床面不安定解析により検討した.また,植生抗力の時空間分布特性の違いが流れと河床変動に与旨える影響を検討した.その結果,混合砂河床では,形状特性値が時間的に変動する砂州が形成される条件が存在することが明らかとなった.また,混合砂河床における交互砂州の形状・伝播特性値の時間的な変動は,河床の時間変化と各粒径階の含有率の時間変化の相対的な関係によって決定しており,複数の同スケールの増幅率を有する複素伝播速度が存在する場合に発生することが予想された.さらに,一様砂河床と混合砂河床による交互砂州の発生領域と比較すると,交互砂州と砂州非発生領域の境界が砂州非発生領域へシフトするとともに,交互砂州と砂州非発生領域の境界付近では,混合砂における河床擾乱の増幅率の方が大きくなることが明らかとなった.植生抗力の時空間分布特性の違いが流れと河床変動に与える影響については,まず,痕跡水位を目標値とし,痕跡水位を最も良く再現できる密生度の値を調べた.結果,密生度は出水及び季節により大きく変化していることが明らかとなった.また,植生の高さデータを用いて樹木冠水域を表現することにより,密生度の値は,全て抜水として解析をする場合よりもかなり大きい値を用いないと痕跡水位を再現できないことがわかった.さらに,植生密生度の季節変化を無視すると,季節変化を考慮する場合よりも河床変動量が多めに評価され,わずか2出水による河床変動量においても局所的には60cm程度の違いが見られた.また,このような違いが現れる場所は,河床材料の粒度や流砂形態の違いによっても異なることが明らかとなった.
肝癌に対する肝移植後の免疫抑制と癌の進展との相関に関する検討

肝癌に対する肝移植後の免疫抑制によって癌の発育が促進され、転移が助長されるか否かは肝移植の臨床的価値を左右する重大な問題である。この問題点を明らかにするためにWistar系ラットを用いて実験的研究を行い、下記の結果を得た。1.3-meHryl-4-diaminobenzene(DAB)を加えた飼料でラットを飼育すると20週で5匹全例に肝癌の発生が見られた。DABと共に免疫抑制剤であるcyclosporinAを加えた飼料で飼育すると12週後4匹のうち一匹に肝癌が発生した。免疫抑制剤の添加によって短期間で肝癌が発生することが考えられる。2.ラット肝癌(H-35)の細胞をラットの肝臓へ注入し、その増殖をcyclosporin Aを加えた飼料で飼育した群と加えない飼料で飼育した群で比較した。Cyclosporin Aを食えた飼料で飼育されたラットの腫瘤は対照例の腫瘤より大きい腫瘍体積を示した。組織学的に検討すると対照例では注入された癌細胞は16日後、21日後にはそれぞれ4匹宛が全例壊死に陥っていたが、cyclosporin Aを加えた飼料で飼育されたラットは16日後では4匹中一匹、21日後では4匹中2匹に"live"cancer cellの存在がみられた。この事実は免疫抑制によって腫瘍の発育が促進されることを示していると考えられる。目的:肝切除不能の肝癌患者の救う唯一の治療法として肝移植に多大の期待が寄せられているが,肝移植の臨床報告では術後の免疫抑制によって癌の発育が促進され,再発,転移が高率に発生することが報告されている.そこで免疫抑制剤の肝癌に対する影響を検討するため,本年度は二つの肝腫瘍モデルの確立を試みた.方法:A.DABによる肝癌モデルウィスター系ラット(4週, b^^〓, 100g)に0.06%DAB飼料(日本クレア製)を1020週間投与し,屠殺1時間前にBrdU20mg/kgを腹腔内に注入し,開腹して肝,肺などの組織をアルコール固定した.固定後にパラフィニ切片を作成し, HE染色を行った.またBrdUに対するモノクロナール抗体によるABC法によってlabelling indexを算定する予定である.B.ラット肝癌細胞株(H-35)による肝転移モデルラット由来の肝細胞癌株であるH-35を10%牛胎児血清を含むDMEM培養液で培養し,増殖させた後,ウィスター系ラット1匹につき約1×10^7ケのH-35を開腹して門脈から注入した.注入後12週目に屠殺し,肝,肺などを取り出し,アルコール固定後HE染色を行った.結果:A.DABを10週間投与したものでは肉眼的にも組織学的にも肝癌は認められなかった. 20週間投与した群では全例に肝にびまん製の癌組織が認められたが,腹膜や肺への転移はみられなかった.B.ウィスター系ラットにH-35を門脈から注入し, 12週目に屠殺し,肝,肺を肉眼的,組織学的に検討したが,癌組織は認められなかった.結論:DAB投与10週では肝癌の発生がみられなかったが, 20週では認められた.またH-35の門脈内注入では肝転移はみられなかった.以上のモデルを用い,今後CyclosperiuAの投与によって肝癌の発育,再発,転移がどのような影響を受けるか検討する.62年度に引続いて実験を行い、下記の結果を得た。1.DABの他に0.06%の割合で免疫抑制剤であるcyclosporin A(Cy A)を加えた飼料でラットを飼育すると10週では肝癌の発生は見られなかったが、12週では4匹中1匹に肝癌が発生した。2.ラット肝癌(H-35)の細胞10^8個を肝左葉に注入し、その増殖の状態をCy Aを加えた飼料で飼育した群と加えない飼料で飼育した群で比較した。

組織学的に検討すると、注入された癌細胞は対照例では16日目、21日目には8例全例で壊死に陥っていたが、Cy A投与例では16日目の例で4匹中1匹、21日目の例で4匹中2匹に"live"cancer cellが認められた。
特異点を許容する曲面の微分幾何学的研究

波面のカスプ的嘴、カスプ的唇、カスプ的蝶、臍特異点の判定法をすべて与えた。また、モンド特異点・高次元波面の基本的な特異点に対して具体的に計算できる判定法を与えた。これらを応用し、疑球面内の曲面と球面内の曲面の双対性の枠組みの中で様々な特異点があらわれる条件と、曲面の微分幾何学的性質との関係について明らかにした。また、波面の概念を内在的に定式化し、同じ次元間の写像と波面を同時に扱い、様々な写像の位相的性質と特異点の数との関係を明らかにした。波面の特異点の判定法の研究について、バタフライ特異点、退化したカスプ的特異点、余階数が2の特異点についての判定法を得た。これは申請書にあるとおり、特異点の性質をさらに深く研究するために重要な成果であり、今後特異点の様々な性質を明らかにする研究が行える。余階数が2の特異点についてはこれまでの研究で扱えなかった対象であり、重要な成果であると思われる。波面でない特異点であるモンド特異点と呼ばれるものに対しても判定法を得た。波面ではないので、この特異点の近くでは微分幾何的な状況を調べにくかったが、本判定法を応用して研究が行えるようになったと言え、これも重要な成果と言える。たとえば、曲面の平行曲面の特異点では、本特異点と、臍点の性質との関連性を明らかにした。また、ハミルトン・ヤコビ方程式の解曲面に現れる特異点の性質を定義方程式の微分の情報だけで与えた。これにより、以降は同方程式のジェネリックな状況が研究できると思われる。判定法の応用について、高次元波面に対して、梅原雅顕氏(大阪大)・山田光太郎氏(九州大)と共同で、波面のジグザグ数と位相との関係性を明らかにした。また、これらの不変量と全特異曲率との関係式を得た。また、ミンコフスキ空間内の擬球面内の波面の双対性に関連して、泉屋周一氏(北海道大)と研究を行い、各擬球面内での波面の特異点と曲率との関係式を、双対性と関連して現れるすべての波面に対して作った。また、ツバメの尾特異点とカスプ的交差帽子特異点との双対性に関して、新しい見方を提供した。波面の特異点の判定法について、3次元空間内のジェネリックな波面の分岐に現れる特異点全ての判定法を得た。また、波面とはならない写像芽で、ジェネリックな分岐に現れる特異点の判定法を得た。同時にこの写像芽を一般化したものに関する判定法も得た。下記のように、これにより今後これらの判定法を使い、多くの曲面の研究を進められることとなった。上記の判定法を応用し、カスプ辺の特異曲率の振る舞いに関して、「正曲率をもつカスプ辺で他の特異点に漸近するものがあるか」という問題に関してジェネリックな波面の分岐に現れる特異点はほとんどそのようなことが起こることを示した。また、カスプ辺と折り目写像の合成に関して、カスプ曲線と折り目写像の特異点集合の接触の次数で特異点が決まることを示した。波面の大域的な性質に関して、ブラシュケ法線ベクトルが波面であることを示し、特異点の数に関する大域的な公式を得た。ミンコフスキ空間の擬球面内の曲面の双対性を利用し、もとの曲面と双対曲面の特異点の関係を明らかにした。ウルフ図形の構成法を許容するカスプ辺の研究を行い、ウルフ図形の構成法の障害として、カスプ辺の振れ具合をあらわす新たな不変量を発見した。これで、波面の1パラメーター変形にあらわれる特異点にすべて判定法を与えることができたことになる。カスプ的嘴、カスプ的唇、臍特異点に関しては面積密度関数と呼ばれる波面の基本的な関数である面積密度関数のヘッセ行列の言葉で判定法を書き切ることができ、カスプ的蝶に関しても面積密度関数の方向微分の言葉で書き切った。これらは非常に基本的な仕事であり、今後の波面研究を発展させることができると思われる。また、モンド特異点と呼ばれるクラス全てに対して具体的に計算できる判定法を与えることができた。さらに、高次元波面に関してA型特異点の判定法を全て与えた。これらの判定法に関しては超幾何微分方程式の双曲的シュワルツ写像にあらわれる特異点の研究者達に用いられたり、特異点論のコントロール理論への応用を研究している研究者に用いられている。判定法の応用に関して、ミンコフスキ空間内の疑球面内の曲面の双対性の枠組みの中で様々な特異点があらわれる条件を書き、曲面の微分幾何学的性質と特異点との関係について明らかにした。

また球面内の双対性に関しても各々の特異点があらわれる条件を明らかにした。この中で、燕の尾とカスプ的交差帽子との双対性の意味をはっきりさせ、カスプ的嘴の自己双対性を発見した。また、波面の概念を内在的に定式化し、同じ次元間の写像と波面を同時に扱えるようにした。さらに、カスプ辺の特異曲率も内在的に定式化し、同次元間の写像の特異曲率の幾何学的意味を明らかにした。この設定の下、様々な写像の位相的性質と特異点の数との関係を明らかにした。
産業財マーケティングの視点からの消費財メーカーの売り手行動に関する研究

組経済学的アプローチでは、組織間関係を市場取引と同じものとして捉える場合、市場取引でもなく、自社組織でもないという意味で中間組織という概念で捉える場合がある。前者の場合、相手の組織の経営方針や構造をブラックボックスとして、取引条件などから相手の組織の方針や構造を推測することになる。後者の場合、経営資源がどちらの組織に偏っているかが要因となって、パワーによって企業関係が決まることになる。これに対して、消費財メーカーと大規模小売企業とを流通システムの構成メンバーと見なすと、最終消費者にベネフィットを提供するために協働する必要がある。同時に、それぞれが自己利益を追求するために、交渉が行なわれることになる。しかし、相手の企業への仕入れあるいは販売の依存度が高い場合、自社のみの利益獲得に固執し、取引が成立しないと、大きな損失を被ることになる。そのため、市場取引でもなく中間組織でもない組織間関係を作る傾向がみられる。売り手、買い手とも競合他社に対して競争優位を確保するために、独自の資源を開発し蓄積する必要があり、そのために相手組織との関係をどのようにすべきかという視点に変化しているように思われる。短期的な利益の確保、あるいは市場でのベストワンを競うよりも、長期的に利益を創出するために自社の独自性をいかに築くかに注力するようになっている。このことは売り手企業にとって以下のインプリケーションをもつといえよう。市場の傾向や特性に直接、影響を受けず競争優位を確保するために組織内の資源に注目すべきであること、独自性発揮のために内部資源を蓄積し、その資源を活用するための能力を開発すること、買い手に対して唯一の存在になるように資源を開発することの3点である。特に、内部資源は、多数の組織メンバーが長期にわたって関るため、因果律が複雑な社会的な産物になるので、模倣が難しくなるという特徴をもつことになる。本年度は調査のフレームワークを作るために組織購買行動の文献を中心にサーベイを行ったが、その結果、次のような知見が得られた。1960年代から70年代に組織購買行動研究がひとつの研究領域として成立することになるが、初期の論文では意思決定のための情報システムとして組織購買行動を捉え、組織内部でどのように意思決定が行なわれているかについて分析が行なわれた。その後、売り手も買い手の購買行動に影響を与えるという指摘がいくつかの論文でみられるようになった。60年代から70年代の組織購買行動の中心概念のひとつが購買センターであるとすれば、それに対して販売センター(セリング・センター)が売り手の組織のなかに存在することが指摘されるようになったのである。さらに、マーケティング分野に止まらず、組織論や組織行動論の立場からも売り手と買い手の相互行為のなかで購買が決定されるという主張がみられるようになった。また、本研究では組織購買行動の主体として大規模小売企業を想定しているが、国内外の論文の多くは当該小売企業の仕入れ基準やプロセスを分析しているが、最終購買者である消費者の行動や基準を反映した論文は少ないように思われる。以上の知見から、次年度では売り手組織の行動が買い手組織にどのように影響を与えるのかということ、そして消費者の購買行動を買い手組織である大規模小売企業はどのように認識し、具体的に仕入れ行動に反映しているのかという点を中心に調査し、大規模小売企業の購買行動の特徴を明らかにしたい。平成10年度は調査フレームワークの構築のために、前年度までの文献サーベイで得られた知見をもとに、小売業および卸売業のパイロット調査を行った。その調査結果から、売り手組織と買い手組織の関係を分析するうえで、新たに必要と考えられる視点が確認された。すなわち、これまでサーベイした論文のほとんどは、両者の関係を経済学的フレームで分析し、合理的行動主体として売り手あるいは買い手組織を想定している。そのため、それぞれの組織を情報処理系として分析する試みがこれまで行なわれてきたものと思われる。しかし、組織間の関係を規定する要因は取引を中心とする経済的行為だけでなく、社会的関係作り自身を目的とする行為もあるということが、パイロット調査および我が国の商慣行に関する調査報告書から読み取ることができた。例えば、わが国の消費財市場において見られる、売り手企業が買い手企業の業務の一部を代替する行為(新店開店時における労務提供など)は経済学的フレームで理解することはむずかしいように思われる。そのため、消費財メーカーの売り手行動を埋解するためには、取引に焦点を当てた場合は経済学的フレームワークが有効であろうが、売り手と買い手の実際の行動パターンはそのフレームワークだけでは説明できないところがある。そこで、社会学的フレームワークの有効性を検討する必要がでてきた。具体的には、大規模小売企業への調査結果を社会学的視点から再解釈するとともに、改めて大規模小売企業へ調査を実施することが次年度に向けての課題となった。

しかし、相手の企業への仕入れあるいは販売の依存度が高い場合、自社のみの利益獲得に固執し、取引が成立しないと、大きな損失を被ることになる。そのため、市場取引でもなく中間組織でもない組織間関係を作る傾向がみられる。売り手、買い手とも競合他社に対して競争優位を確保するために、独自の資源を開発し蓄積する必要があり、そのために相手組織との関係をどのようにすべきかという視点に変化しているように思われる。短期的な利益の確保、あるいは市場でのベストワンを競うよりも、長期的に利益を創出するために自社の独自性をいかに築くかに注力するようになっている。このことは売り手企業にとって以下のインプリケーションをもつといえよう。市場の傾向や特性に直接、影響を受けず競争優位を確保するために組織内の資源に注目すべきであること、独自性発揮のために内部資源を蓄積し、その資源を活用するための能力を開発すること、買い手に対して唯一の存在になるように資源を開発することの3点である。特に、内部資源は、多数の組織メンバーが長期にわたって関るため、因果律が複雑な社会的な産物になるので、模倣が難しくなるという特徴をもつことになる。
数値波動水槽を機軸とした沿岸域波浪災害の定量的減災シナリオの構築

本研究では,複数の自由表面流解析手法を導入可能な新しい耐波設計手段としての『数値波動水槽』を構築した.数値波動水槽を用いてベンチマークテストを実施することで,各計算手法の特性について把握するとともに, GPU並列計算機を導入して計算時間の短縮化を図った.さらに,東日本大震災で実際に発生した津波被害について数値波動水槽を用いて被災過程を再現し,数値波動水槽の耐波設計への適用性について検討を行った.本研究では,複数の自由表面流解析手法を導入可能な新しい耐波設計手段としての『数値波動水槽』を構築した.数値波動水槽を用いてベンチマークテストを実施することで,各計算手法の特性について把握するとともに, GPU並列計算機を導入して計算時間の短縮化を図った.さらに,東日本大震災で実際に発生した津波被害について数値波動水槽を用いて被災過程を再現し,数値波動水槽の耐波設計への適用性について検討を行った.本研究の目的は,新しい耐波設計手段としての『数値波動水槽』の提案である.本研究では,数値波動水槽に基づく海岸構造物の耐波設計法の再構築と数値波動水槽による漂砂力学および侵食減災シナリオの構築を具体的な課題として掲げ,VOF法,CIP法(セミラグランジュ法を含む),粒子法(MPS法,SPH法)を計算エンジンとした『数値波動水槽』を構築し,自由表面流解析コードの先端的開発に従事する海岸工学関連の研究者が連携して,極値的波浪来襲時の海岸構造物近傍の波・流れ場の解析を効率的に実施するための基幹ツールの開発を推進する.本年度の研究成果を以下に挙げる.(1)上記2課題に関して,『数値波動水槽』の計算エンジンとなる各計算手法における現況の計算技術レビューを実施し,(2)それに基づいて,計算エンジン部分の各コードの改良に取り組んだ.(3)本年度に導入したGPU並列計算機の計算環境を整備するとともに,MPS法のGPU対応コードの開発と性能確認計算を実施した.GPUは,汎用アクセラレータとして,近年,HPC分野で注目されつつあり,続々と研究実績が挙げられてきているが,陰解法型アルゴリズムを有するMPS法では.並列化が難しく,実施例が存在しなかった.MPS法コードをGPU対応に書き換え,基礎的な計算を実施した結果,従来の約7倍の速度でのシミュレーションが可能となった.SPHに代表される陽解法型の粒子法と比較して,半陰解法であるMPS法は10倍近く高速であるから,腸解法型の粒子法と比較すると,少なくとも50倍を越える加速を達成したこととなる.本研究の目的は,新しい耐波設計手段としての『数値波動水槽』の提案である.本研究では,数値波動水に基づく海岸構造物の耐波設計法の再構築と数値波動水構による漂砂力学および侵食減災シナリオの構築を具体的な課題として掲げ,VOF法,CIP法(セミラグランジュ法を含む),粒子法(MPS法,SPH法)を計算エンジンとした『数値波動水槽』を構築し,自由表面流解析コードの先端的発に従事る海岸工学関連の研究が連携しして,極値的波浪来襲時の海岸構造物近傍の波・流れ場の解析を効率的に実施するための基幹ツールの開発を推進する.本年度は,前年度に実施した『数値波動水槽』の計算原理・基礎理論のレビュー活動によって得られた成果・課題を基にして,各計算エンジンについて個別にさらなるモデル開発およびコード開発を進めるとともに,これから実施する予定であるベンチマークテストの具体的な計算条件について議論を行った.また,本年度末に発生した東北地方太平洋沖地震の際においては,多数の海岸構造物の津波に対する脆弱性が明らかとなり,今後,被災した構造物の再建や被災地域外の構造物の設計条件の照査および改修の実施が全国的に行われることが予想され,『数値波動水槽』の実務への貢献が急務となる.そこで津波災害の具体的な被災事例を整理し,大規模津波を対象としたケースの次年度に向けて,一基礎的検討を行った.本研究の目的は,新しい耐波設計手段としての『数値波動水槽』の提案である.本研究では,数値波動水槽に基づく海岸構造物の耐波設計法の再構築と数値波動水槽による漂砂力学および侵食減災シナリオの構築を具体的な課題として掲げ,VOF法,CIP法(セミラグランジュ法を含む),粒子法(MPS法,SPH法)を計算エンジンとした『数値波動水槽』を構築し,自由表面流解析コードの先端的開発に従事する海岸工学関連の研究者が連携して,極値的波浪来襲時の海岸構造物近傍の波・流れ場の解析を効率的に実施するための基幹ツールの開発を推進する.本年度は,各計算エンジンを用いてベンチマークテストの実施を行った.昨年度に決定した4種類のベンチマークテストの計算条件に基づき,水面変動や流体の輸送,固定構造物に作用する水圧時系列などを検証し,各計算エンジン個々の解の特性について比較・整理を行った.また,東北地方太平洋沖地震の津波災害において,混成防波堤では,ケーソンの滑動・転倒被害が数多く報告されたが,この被害の原因として,防波堤を挟んで港湾内外に発生した大きな水位差によってケーソンに作用した過大な流体力と,その水位差から発生した落下流による防波堤マウンドの洗掘に起因する支持力破壊が挙げられている.このような現象は『数値波動水槽』を生かす格好の対象である.本年度は,本プロジェクトで開発した数値モデルを用いて,現象の再現計算に取り組んだ.
複合する非線形条件化での杭基礎構造物の動的相互作用評価と応答予測手法の確立

本研究は、3年間に亘る群杭基礎構造物の強震時動的相互用を対象にした実験的、解析的研究である。本研究では、平成26年度にせん断土槽を用いた地盤-基礎-構造物系の模型振動実験を実施し、基盤から地震動を入力した際の構造物全体系の非弾性地震応答特性を評価した。平成27年度は、これらの全体系応答を予測するための手法として、1自由度系と基礎水平スウェイモデルの連成系モデルを構築した。予測値と実験値の差異を詳細に検討するため、平成28年度に基盤入力と杭頭載荷の同時載荷試験を実施し、線形弾性時には生じない非線形時固有の相互作用間の連成作用が応答に影響を及ぼすことを明らかにした。平成26年度は、地盤-基礎系、ならびに地盤-基礎-上部構造物全体系の実験モデルを用いた模型振動実験を実施し、基盤からの地動入力条件における地盤非線形性が全体系システムの応答に及ぼす影響について実験的評価を行った。当該年度は、サイト非線形性と杭近傍の局所非線形性が同時に生じる非線形条件下での全体系システムの応答値ならびに応答特性を模型振動実験により求めた。実験方法は、埼玉大学所有の中型振動台(油圧加振型、加振力100kN)を用いてベース加振した。加振パラメータとして、表層地盤の共振振動数以降の特性までを広範囲に評価するために6-35Hzの振動数範囲を加振領域とし、非線形性のレベルを考慮するために50Gal-500Galの加速度振幅とした。上部構造物に関して、本研究では超高層ビル等のロッキングが著しく卓越するような特殊な構造物は対象から外している。そのため、模型の寸法形状を鑑みて上部構造物は回転モーメントがフーチングに極力伝達しない工夫が必要となる。本研究では、質量の重心位置を低くし、スライドガイドと機械式バネでベースと質量をリンクさせたシステムを構築した。計測については、杭頭から杭先端までの軸ひずみと曲げひずみ、ならびにフーチングと上部構造物、そして地中部の加速度応答を同時計測した。実験は調和振動加振と実地震動加振を実施した。地盤基礎系のKinematic Interactionについては有効入力動係数を実験から求めた。結果、地盤の非線形性が当該振動数範囲に及ぼす効果は限定的であり、地表面の非線形性とともに有効入力動も変化するが、その比率はおよそ1近傍で変動する特性を示した。一方、上部構造物を組み込んだ全体系の実験では、杭近傍の局所的非線形性と地盤のグローバルな非線形性の複合的な作用によって、全体系の卓越振動数は著しく低下することが判明した。平成27年度は、平成26年度に先行して実施した地盤-基礎系ならびに地盤-基礎-構造物系の模型振動実験結果について、1自由度-Swayモデルによる比較検証を実施した。本検証では、模型実験で得られた各入力レベルの有効入力地震動(Kinematic Foundation Input Motion)を慣性系モデルに入力し、Swayモデルのインピーダンス特性(動的ばね特性)は既往の実験結果から得られている実験データを内挿して用いた。その結果、概して地盤-基礎-構造物系の基盤入力に対する伝達特性は、1自由度-Swayモデルによって良好に再現できることが明らかとなった。一方、各卓越振動数近傍において、特徴的な挙動が生じている。第1に、構造物系が主たる振動モードとなる1次卓越振動数近傍において、全体系実験から得られた卓越振動数(目標値)は解析値よりも低くなる傾向が表れている。第2に、地盤系が主たる振動モードとなる2次卓越振動数近傍においては、卓越振動数(目標値)よりも解析値が低くなることが判明した。上記から、卓越振動数において系の剛性低下状態が異なることが推察される。その主な要因は、サイト非線形性と局所非線形性を同時に受ける際の、インピーダンス特性の変化にあると予想される。つまり、1次卓越振動数近傍ではサイト非線形性が局所非線形性による剛性低下を強める効果を発揮していると考えらえる。他方、2次卓越振動数近傍では、サイト非線形性が局所非線形性を弱める働きをしている可能性が推察される。平成27年度はサイト非線形性と局所非線形性の同時載荷実験を予定していたが、平成28年度に実施する統合システムの解析モデルの検証を先行して実施した。平成28年度は、前年度までの比較検証結果を踏まえ、地盤変形と慣性力を同時載荷した場合のインピーダンス特性を実験的に検証した。実験の結果、1次卓越振動数近傍では基盤入力を与えた場合、インピーダンスの剛性項が低下することが判明した。またその度合いは、入力レベルの増加に伴い増加することが明らかとなった。一方、表層地盤が卓越する2次卓越振動数近傍では、基盤入力を与えた場合、インピーダンスの剛性項が増加する傾向が表れた。この特性は平成26年度、平成27年度の比較検証結果の妥当性を裏付ける結果であり、大変興味深い。つまり、同時載荷により、1次卓越振動数近傍では剛性低下による卓越振動数の低下が顕著になる。そのため、独立して実験から求めたインピーダンス特性をシミュレーションで用いた場合には、実際の卓越振動数を高めに評価することになる。一方、2次卓越振動数では同時載荷により剛性増加が生じ、これにより卓越振動数が高くなる。そのため、独立して求めたインピーダンス特性をシミュレーションで用いた場合、実際の卓越振動数を過小評価する結果となる。