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建築構造物崩壊の現象解明とその軽減に関する先進的実験研究

Research Project

Project/Area Number 17206057
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Building structures/materials
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

和田 章  東工大, 応用セラミックス研究所, 教授 (90158684)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 笠井 和彦  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (10293060)
時松 孝次  東京工業大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50134846)
坂田 弘安  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教授 (80205749)
山田 哲  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助教授 (60230455)
勝俣 英雄  (株)大林組, 技術研究所, 室長 (00416835)
関 松太郎  (株)大林組, 技術研究所, 室長
Project Period (FY) 2005 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥29,900,000 (Direct Cost: ¥23,000,000、Indirect Cost: ¥6,900,000)
Fiscal Year 2007: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000)
Fiscal Year 2006: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
Fiscal Year 2005: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Keywords遠心力載荷 / 縮小模型実験 / 建築構造 / 高層骨組 / 相似則 / 動的弾塑性挙動 / 非線形応答解析 / 崩壊挙動
Research Abstract

構造物の特定の層に変形が集中しにくい形式の、全体降伏型の高層骨組を対象とした系全体の挙動に関する実験研究は過去にほとんど例がない。本年度は、全体降伏型高層骨組の系全体の動的弾塑性挙動を把握するために、遠心模型実験装置を用い、実現象の応力状態を再現した縮小模型による振動実験を実施し、さらに非線形応答解析による検討を行なった。
試験体は、高層建物を想定した、連層耐震壁を模擬した壁柱と全体曲げ変形を抑制するための1層分の大型梁を有する、縮尺率1/60の30層2スパンの鋼構造高層骨組である。地震動および正弦波入力を行った結果、試験体の動的弾塑性挙動を把握することができた。最大加振時には、下層部で塑性率2倍程度に相当する変形が生じたが、目立った損傷は無く残留変形は僅かであり、ほぼ原点に復帰することが確認できた。
振動実験結果を応答解析によって正しく評価するためには、より精度の高い解析モデルが必要であり、骨組の基本的な性状を把握するために静的載荷実験を行った。その結果、静的実験と非常に良く対応する解析モデルを作成することができた。前述の解析モデルによるP-Δ効果などの非線形性を考慮した応答解析を行い、振動実験結果の再現を試みたところ、地震動入力と正弦波入力のどちらの場合でも、系全体の動的弾塑性挙動を再現することができた。また、振動台性能を超える入力の応答解析も行い、本年度の研究における骨組の終局挙動を予測した。
以上のように、遠心模型実験装置を用いた30層の全体降伏型高層骨組の振動実験を行い、動的弾塑性挙動を把握することができた。さらに、静的載荷実験結果に基づく解析モデルを用いた応答解析によって、振動実験結果を再現した。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2006 2005

All Journal Article (12 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 弾性地盤上における免震構造物の地震時浮き上がり現象2006

    • Author(s)
      小沢宣行, 藤井賢志, 山田 哲, 和田 章
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集 603

      Pages: 55-62

    • NAID

      110004731918

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      2006 Annual Research Report
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    • Author(s)
      吉江慶祐, 大熊武司, 北村春幸, 和田 章
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集 604

      Pages: 37-46

    • NAID

      110004776286

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    • Author(s)
      市川 康, 鈴木一弁, 原田公明, 山田 哲, 和田 章
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集 610

      Pages: 177-184

    • NAID

      110004862750

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      2006 Annual Research Report
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    • Author(s)
      M.midorikawa, T, T.Azuhta, T.Ishihara, A.wada
    • Journal Title

      The Journal of the International Association for Earthquake Engine ering Vol.35, No.2

      Pages: 1766-1785

    • Related Report
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    • Author(s)
      A.Wada, K.Ohi, H.Suzuki, M.Kohro, Y.Sakumoto
    • Journal Title

      Structural Engineering International Vol。16, No.2

      Pages: 137-141

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    • Author(s)
      A.Wadal, S.Yamada2, M.Takazawa3, M.Seki4, H.Katsumata4, S.Higuchi4, H.Okuda4
    • Journal Title

      8th U.S.N. National Conference on Earthquake Engineering

      Pages: 1615-1615

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    • Author(s)
      A.Wada
    • Journal Title

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      Pages: 3-13

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      市川 康, 岡安亜倫, 中村博志, 山田 哲, 和田 章
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集 596

      Pages: 133-140

    • NAID

      110004839820

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      石井正人, 太田弘俊, 多田有輝, 北村春幸, 和田 章
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集 592

      Pages: 43-50

    • NAID

      110004839715

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A study of the collapse control design method for steel high-rise building structures.2005

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      A.Wada
    • Journal Title

      Workshop Robustness of Structures

      Pages: 311-317

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      M.Iibara, E.Inai, H.Kuramoto, A.Wada
    • Journal Title

      Advances in Experimental Structural Engineering, AESE

      Pages: 473-480

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      Y.Ichikawa, H.Nakamura, S.Yamada, A.WADA
    • Journal Title

      SEEBUS2005 (CD-R)

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      2005 Annual Research Report
  • [Book] 隔震構造設計-Recommendaton for tthe Design of Base Isolated Buildings-,2006

    • Author(s)
      和田 章(監修)
    • Total Pages
      415
    • Publisher
      地震出版社
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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