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長寿命・環境負荷低減型空間構造物の性能設計法に関する研究

Research Project

Project/Area Number 17760451
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Building structures/materials
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

中澤 祥二  豊橋技術科学大学, 工学部, 助教 (70314094)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords空間構造物 / 性能設計法 / 長寿命構造 / 免震 / 制振 / 地震リスクアナリシス / 機能維持性能 / 限界耐力設計 / 大スパン構造 / 最適配置 / 遺伝的アルゴリズム
Research Abstract

本研究では,構造物の高寿命化・環境負荷低減の1つの方法として,免震・制振装置が導入された空間構造を対象とし,過大な入力地震動に対する性能設計法を提案する。本研究では,小中学校の体育館や大型スポーツ施設などの空間構造物(ドーム形状や円筒形状)を対象とする。この種の構造形式の設計法(または,応答推定方法)として,現行の限界耐力計算法の不自由さ(1モードに自由度を限定されていること)を解消し,大スパン構造物やシェル等などの空間構造物に適用可能な複数の振動モードを考慮したプッシュオーバー解析を提案する。この方法では,時刻歴応答解析することなく,地震力の強さに対応した最大応答値(加速度,速度,変位,断面力など)を精度良く推定することができることを示した。具体的には,下部構造の降伏層せん断力係数や履歴特性,地震動の入力レベル,を解析パラメータとし,提案した推定法と時刻歴応答解析の結果を比較することにより,本手法の適用性を検討した。さらに,1)免震・制振装置を導入することによる長寿命構造の実現性,2)免震・制振装置を導入することによる大地震時の空間構造の機能維持性能の向上度合いを定量的に分析するために,地震リスク・マネジメントで用いられる地震ロス関数(損失の期待値)や共用期間中に発生する複数の地震よる損傷費用期待値に注目した耐震性能評価方法を示した。本研究では,工場や体育館に多く使用されている中小規模の空間構造を対象とし,上記の指標を実際に計算し,その指標を用いた評価例を示す。これらの研究成果は,日本建築学会構造系論文集,構造工学論文集に投稿するとともに,国際シェル空間構造学会(IASS)の国際シンポジウムにて成果発表を行うことができた。

Report

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

    (29 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (28 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 体育館・工場など空間構造物の地震リスク評価に関する基礎的研究2007

    • Author(s)
      中澤祥二, 立道郁生, 嶋登志夫, 加藤史郎, 平野健太
    • Journal Title

      構造工学論文集 Vol.53B

      Pages: 227-237

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      加藤史郎, 中澤祥二, 島岡俊輔
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      構造工学論文集 Vol.53B

      Pages: 257-263

    • NAID

      110009706072

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    • Author(s)
      中澤祥二, 村上秀樹, 加藤史郎, 大河内靖雄, 竹内 徹, 柴田良一
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集 第604号

      Pages: 79-86

    • NAID

      110004776291

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    • Author(s)
      中澤祥二, 斎藤慶太, 加藤史郎
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集 第608号

      Pages: 69-76

    • NAID

      110004839974

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    • Author(s)
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      Pages: 83-94

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      加藤史郎, 中澤祥二, 斎藤慶太
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      110009706072

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      Shiro KATO, Toru TAKEUCHI, Su-Duo XUE, Shoji NAKAZAWA, Ikuo TATEMICHI, Masumi FUJIMOTO, Feng FAN, Toshiyuki OGAWA, Zhi-hua Chen, Tomohiko KUMAGAI
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      Su-Duo XUE, Shiro KATO, Toru TAKEUCHI, Shoji NAKAZAWA, Toshiyuki OGAWA, P. ZHUANG
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    • Author(s)
      Toru TAKEUCHI, S.D.XUE, Shiro KATO, Toshiyuki OGAWA, Masami FUJIMOTO, Shoji NAKAZAWA
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      IASS-APCS 2006 Symposium

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  • [Journal Article] The Analysis of Performance to Reduce Vibration Response in Single Layer Cylindrical Lattice Dome with Buckling-Restrained-Brace2006

    • Author(s)
      Xiu-li WANG, Sen GAO, Shiro KATO, Shoji NAKAZAWA
    • Journal Title

      IASS-APCS 2006 Symposium

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  • [Journal Article] Dynamic Analysis on Large Span Reticular Dome with Buckling-Restrained Braces2006

    • Author(s)
      Xiu-li WANG, Xiang Yong Chen, Shiro KATO, Shoji NAKAZAWA
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      IASS-APCS 2006 Symposium

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] The Study of Vibration Reducing Performance of Single-Layer Ellipse Lattice Shell Installed Buckling Restrained Braces2006

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      Xiu-li WANG, Lei Wang, Shiro KATO, Shoji NAKAZAWA
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      IASS-APCS 2006 Symposium

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  • [Journal Article] 座屈拘束ブレースを用いた通信鉄塔の耐震補強法に関する研究〜グリッドシステムを用いた遺伝的アルゴリズムによる座屈拘束ブレースの最適配置探索法〜2006

    • Author(s)
      中澤祥二, 村上秀樹, 加藤史郎, 大河内靖雄, 竹内 徹, 柴田良一
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集 604(掲載決定)

    • NAID

      110004776291

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  • [Journal Article] Two-Mode Based Estimation of Equivalent Seismic Loads and Static Estimation of Dynamic Response of Reticular Domes Supported By Ductile Substructure2006

    • Author(s)
      Shiro Kato, Shoji Nakazawa, Keita Saito
    • Journal Title

      Journal of the International Association for Shell and Spatial Structures (IASS Journal) (掲載決定)

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      Shoji Nakazawa, Shiro Kato, Tatsuya Yoshino, Kenshi Oda
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      IASS 2005 Symposium (International Symposium on Shell and Spatial Structures, Bucharest and Poiana Brasov, Romania, Sep.6-10 2005)

      Pages: 329-336

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  • [Journal Article] Two Modes Pushover Analysis for Reticular Domes for Use of Performance Based Design and for Estimating Responses to Severe Earthquakes2005

    • Author(s)
      S.Kato, S.Nakazawa, K.Saito
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      IASS 2005 Symposium (International Symposium on Shell and Spatial Structures, Bucharest and Poiana Brasov, Romania, Sep.6-10 2005)

      Pages: 337-346

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      110004839835

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      柴田良一, 島岡俊輔, 加藤史郎, 山内祥郎, 中澤祥二
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      村上秀樹, 加藤史郎, 柴田良一, 中澤祥二, 杉山武, 大河内靖雄, 島岡俊輔
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      斎藤慶太, 中澤祥二, 加藤史郎, 村上秀樹
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      日本建築学会学大会学術講演会梗概集 B-1

      Pages: 859-860

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  • [Book] 空間構造の動的挙動と耐震設計(2.3.2節,3.2.3項,5.3節,7.3節を執筆)2006

    • Author(s)
      執筆担当者32名
    • Total Pages
      397
    • Publisher
      日本建築学会
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

URL: 

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

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