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Fukuda Fumihiko

Faculty of Engineering　Civil Engineering　Infrastructure and ManagementAssistant Professor

Researcher basic information

■ Degree
  • Ph.D., Hokkaido University
■ URL
researchmap URL■ Various IDs
J-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • constitutive equation
  • hardening
  • anisotropy
  • plasticity
  • soil mechanics
Research Field
  • Social Infrastructure (Civil Engineering, Architecture, Disaster Prevention), Geotechnical engineering
■ Educational Organization

Career

■ Career
Educational Background
  • Apr. 1990 - Mar. 1992, Hokkaido University, Graduate School of Engieenring, Master Course in Civil Engineering, Japan
  • Apr. 1986 - Mar. 1990, Hokkaido University, Faculty of Engineering, Undergraduate Course in Civil Engineering, Japan

Research activity information

■ Papers
■ Lectures, oral presentations, etc.
  • Mechanical properties of clay with minor cement
    Teramoto, T; Komiya, K; FUKUDA, F
    49th JGS National Conference, 17 Jul. 2015, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Disturbance of structured-clay due to sampling
    Fukuda, F; Komiya, K; Teramoto, T
    49th JGS National Conference (Kitakyusyu), 17 Jul. 2015, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Influence of Sampling on the undrained shear strength of clay
    FUKUDA Fumihiko; KONDO Yuta; KOMIYA Kousuke
    48th Japan National Conference on Geotechnical Engineering, 26 Jul. 2013, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
  • Preparation method for artificial structured clay and the measurement of its compression property
    TAKIMOTO Ko; FUKUDA Fumihiko
    地盤工学会北海道支部技術報告会, 31 Jan. 2013, Japanese, Oral presentation
    [Domestic Conference]
■ Syllabus
  • 土の力学演習, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 土質力学演習Ⅰ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 土木工学創成実験Ⅱ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 土質力学演習Ⅱ, 2024年, 学士課程, 工学部
■ Affiliated academic society
  • 土木学会
  • 国際土質基礎工学会
  • 地盤工学会
■ Research Themes
  • Correcting method for the influence of soil sampling disturbance on deformation and strength characteristics of natural soils
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2012 - 2014
    FUKUDA Fumihiko
    It is widely recognized that mechanical characteristics of the soil samples taken from the grounds with soil sampling technique involving stress-release and mechanical disturbance usually have different characteristics from the samples being in in-situ state. It is also believed that the influence of the soil sampling (stress release and disturbance) is more severe to soil samples with cementation than the samples without cementation. This research mainly investigates the influence of the soil sampling on the mechanical characteristics of the soil sample with the cementation effect.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 24560596
  • Research on 1 International Standardization of Geotechnical Investigation Method by Considering Locality of Natural Ground
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2003 - 2004
    SHIBUYA Satoru; WATABE Yoichi; YAMASHITA Satoshi
    In this report, some details regarding in-situ/lab measurements of wave velocity, together with their comparisons are outlined, bearing the above-mentioned 'trinitarianism' in mind. Application of in-situ seismic tests in understanding engineering properties of various geomaterials is discussed. Lastly, two case histories, each demonstrating the importance of in-situ seismic survey in geotechnical site investigation scheme are described in detail.
    Quasi-elastic stiffness (QES) in shear behaviour of geomaterials is discussed. Recent developments in measurement of QES of natural ground by a means of in-situ seismic survey, together with comparable measurement of elastic wave velocities in the laboratory are outlined. Application of combined in-situ/lab measurements is discussed with reference to the interlink between QES and strengths, the quality of laboratory sample and the in-situ 'structure' of natural sedimentary clay. Two case records, each demonstrating the importance of in-situ seismic survey are described : these are i)prediction of soft clay ground deformation associated with deep excavation in Bangkok Metro project, and ii)geotechnical site investigation performed at leaning tower of Pisa in September 2003.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), 15404012
  • 中空ねじり試験結果に及ぼす応力およびひずみの不均一分布の影響に関する研究
    科学研究費補助金(奨励研究(A))
    1998 - 1999
    福田 文彦
    中空ねじり試験は供試体内の応用・ひずみが均一に分布しているものとして実験結果の解析を行う要素試験であるにも関わらず、1)ねじり試験では供試体にトルクを載荷するため供試体と試験機との間に摩擦が必要であるが、この摩擦が供試体の自由な変形を拘束するため供試体内の応用・ひずみが不均一に分布してしまい、2)供試体の「厚み」のため、供試体をねじる際に生じるせん断ひずみが供試体の半径方向に沿って不均一に分布してしまい、更に、3)同じく供試体の「厚み」のため、供試体の外側から加える外側圧と供試体の中空部分に加える内側圧の値が異なる場合において、半径方向および円周方向の直応力が供試体の半径方向に沿って不均一に分布してしまう、という原理的な問題を抱えた試験でもある。しかしながらこれらの不均一分布が中空ねじり試験結果およぼす影響はほとんど明かにされていないようである。そこで申請者は交付された補助金をもとにして、1)から3)の不均一分布が中空ねじり試験結果に及ぼす影響を明らかにするための実験的研究を実施した。まず平成10年度においては1)の影響について調べ、その結果、中空ねじり試験から得られる実験結果は供試体-試験機間の摩擦の影響を強く受けること、およびこの摩擦によって生じる不均一分布の影響を低減するためには背の高さが高い供試体を使用することが有効であることを明らかにした。そして平成12年度においては2)および3)の影響を明らかにするための実験を行ない、その結果、中空ねじり試験結果は2)および3)の影響をほとんど受けないことが明らかになった。
    文部科学省, 奨励研究(A), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 10750369
  • Evaluation of strength-deformation behavior of clay ground based on the unconfined compression test with suction measurement and triaxial compression test with shear modulus measurement by bender element.
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1997 - 1998
    MITACHI Toshiyuki; TANAKA Hiroyuki; ONO Takashi; FUKUDA Fumihiko; SHIBUYA Satoru
    1. Estimation of in-situ undrained strength based on the unconfined compression tests with suction measurement. Based on a series of test simulating the process from sampling to unconfined and triaxial compression test for saturated clay, the head investigator formerly found that the undrained strength Cu normalized by residual effective stress siguma' versus quasi-overconsolidation ratio QCR( = siguma^1 * siguma^1_5) relationship is represented by a straight line in logarithmic plot, where a', is calculated from measured suction value before unconfined compression test and siguma * is in-situ effective overburden pressure. By using the relationship, in situ undrained strength of clays can be predicted from the results of conventional unconfined compression test with suction measurement. In this study, the examination and confirmation of the validity of the proposed method was performed by comparing the distributions of undrained strength obtained by the method along the depth with those obtained by in situ sounding test results.
    2. Estimation of in-situ stress-deformation characteristics of clayey soils
    Based on the test results by consolidometer and triaxial apparatus, both are equipped with bender element, it was found that modulus of rigidity (G)obtained by shear wave velocity with bender element well coincides with the ones calculated by using the modulus of elasticity (E ) obtained by monotonic and cyclic loaded undrained triaxial tests. It was also found that the modulus G decreases with sample disturbance and its value depends on the magnitude of residual effective stress.
    It was confirmed by two series of test results mentioned above that the strength-deformation characteristics of clayey soils in-situ can be estimated if the residual effective stress of the specimen can be suitably evaluated.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 09555148
  • 練り返し粘土の変形-強度特性に発現する誘導異方性に関する研究
    科学研究費補助金(奨励研究(A))
    1996 - 1996
    福田 文彦
    平成8年度に交付された科学研究費の補助により、等方粘土に初期せん断履歴を与えて異方性を生じさせた後に主軸の方向を変化させて再びせん断を行うという一連の実験を実施し、それにより以下に示す新しい知見を得た。1.今回行った実験から、せん断履歴を受けた粘土の最大せん断応力面上における初期せん断始点からの累積せん断ひずみが、同じ応力のときにおける等方粘土の最大せん断応力面上のせん断ひずみよりも大きな場合には、その粘土は弾性的な挙動を示す。それに対し、せん断履歴を受けた粘土の最大せん断応力面上の初期せん断開始点からの累積せん断ひずみが、同じ応力のときにおける等方圧密粘土のせん断ひずみと同じかあるいはそれよりも小さな場合、その粘土は非弾性的な挙動を示すことが明らかになった。2.上記よりせん断履歴を受けた粘土のその後のせん断変形挙動を決定する第1の要因は、せん断応力とせん断履歴によってそれに引き続く過程の最大せん断応力面上に生じるせん断ひずみの大きさであり、履歴を与える過程から再びせん断を行う過程に移行する際の主軸の回転によってこの最大せん断応力面上のせん断ひずみの大きさが変化するため、せん断履歴を受けた粘土の変形挙動には異方性が現れることになる。3.また今回行った実験からせん断履歴を与える際のせん断応力が増加するに従ってその後に現れる異方性もより強くなることが明らかになったが、これは履歴を与える際のせん断応力が大きくなるにしたがって主軸の回転に伴う最大せん断応力面上の残留せん断ひずみの変化がより大きくなるために生じる現象である。4.強度についてはせん断履歴の有無に関わらず変化しない。今後は上記の知見をもとに粘土の応力・ひずみ関係の数学的な記述、つまり構成方程式の開発に取り組む所存である。
    文部科学省, 奨励研究(A), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 08750598
  • 練り返し粘土の変形における応力誘導異方性の研究
    科学研究費補助金(奨励研究(A))
    1994 - 1994
    福田 文彦
    粘性土の変形特性に現れる誘導異方性を実験的に調べるため、中空ねじり試験装置を用い、以下の4過程からなる実験を初期せん断過程におけるα_1を変え全部で10種類実施した。1.等方圧密過程 粘性土を等方圧密する。2.初期せん断過程 最大主応力軸の鉛直軸に対する回転角を一定(α=α_1)に保ちつつ、主応力比(σ_1'/σ_3')を増加させて初期せん断を行う。なお初期せん断過程の最大主応力比は2である。3.除荷過程 αを2.と同じ角度(α_1)に保ちつつ、主応力比を減少させて等方応力状態となるまで除荷を行う。4.再せん断過程 α=45°の条件のもと試供体が破壊に至るまで主応力を増加させ、再びせん断を行う。なお初期せん断・除荷・再せん断の3過程について排水条件でありかつ平均有効主応力(p')および中間主応力パラメーター(b)は一定である(p'=300kPa・b=0.5)。上記の実験より以下の新たな知見が得られた。1.再せん断過程の応力条件は全ての実験で同一であるにも関わらず、その応力・ひずみ関係は初期せん断過程のα_1によって異なっており、粘土の変形特性に誘導異方性が存在することを確認した。2.応力・ひずみ関係を初期せん断開始点からの累積ひずみで整理すればその変形特性はいわゆるひずみ硬化型材料のそれにあたり、再せん断過程において現れる剛性の急激に低下する点が降伏点に相当することがわかる。3.降伏点の応力はα_1によって異なっており降伏特性にも誘導異方性が存在することを確認した。本年度の研究は上記の結論を得たところで終了した。現在は降伏特性の異方性についてその物理的意味の考察を行っている最中である。
    文部科学省, 奨励研究(A), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 06750519