| Project/Area Number |
19K15069
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 高減衰ゴム支承 / 温度依存性 / ハイブリッド実験 / 免震支承 |
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| Outline of Research at the Start |
巨大地震が北海道の冬期に発生した場合の，免震橋梁の地震応答を解明するため，-30℃で載荷実験のできる実験設備を用いて数値解析と載荷実験を組み合わせたハイブリッド実験を行う．橋梁の免震構造としては免震ゴム支承を対象とする．これまでに申請者らが実施した低温環境下での実験から，ゴム支承の剛性といった力学的特性は温度に依存することが分かった．さらに，ゴム支承は地震の揺れが続いていくと特性が変化することが知られているが，低温環境下ではその変化が大きかった．-30℃のような極低温環境下では，このように免震橋梁の地震応答が常温環境下とは異なる可能性が大きく，その解明が必要と考える．
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, in order to reflect the change of the hysteresis characteristic of the high damping rubber bearings to the seismic response, a hybrid simulation system using experimental equipment capable of loading test at low temperature was developed. The hybrid simulation system was developed by using open source. To enhance the usability of the system, sub-program for static response analysis was also developed for the application of a versatile FEM software. As the results, it was possible to incorporate into the response analysis that the hysteresis loop of the bearing changed as the vibration progressed. And the nonlinear hysteresis characteristic of the pier bottom can be expressed.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
室温を-30℃から+50℃の範囲で制御することができる実験室の載荷装置と，オープンソースプログラムや汎用構造解析ソフトを用いたハイブリッド実験システムを構築した．構築したシステムにより，低温環境下での免震橋梁を対象としてハイブリッド実験を行い，低温による免震ゴム支承の特性の変化を取り込んだ地震応答解析を実現した．これにより，千島海溝沿いで近い将来に発生が懸念されている巨大地震が北海道の冬期に発生した場合の，免震橋梁の地震応答を明らかにした．
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