Critical earthquake excitation method for multi-story elastic-plastic building structure and its application for earthquake-resistant design of building structure
| Project/Area Number |
19K21096
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| Project/Area Number (Other) |
18H05930 (2018)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2019)
Single-year Grants (2018) |
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| Review Section |
0304:Architecture, building engineering, and related fields
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
KOJIMA Kotaro 京都工芸繊維大学, デザイン・建築学系, 助教 (10822786)
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| Project Period (FY) |
2018-08-24 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 極限地震応答 / 断層近傍地震動 / ダブルインパルス / トリプルインパルス / 多自由度弾塑性モデル / 不整形立体構造物 / 最悪地震動入力方向 / バイリニア＋スリップモデル / 等価１自由度系 / 粘性ダンパー最適配置 / 弾塑性極限応答 / 長周期長時間地震動 / インパルス列 / マルチインパルス |
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| Outline of Research at the Start |
断層近傍で観測される長周期パルス性地震動と長周期長時間地震動を対象として、多層・多自由度弾塑性建築構造物の地震時極限外乱法を展開する。これら２種類の長周期地震動では、部材の損傷や塑性変形によって変化した建物の固有周期と地震動の長周期成分が一致する「極限的な」場合に、建物の損傷や変形が大きく進行することが知られている。本研究では、このような「極限的な」場合（最悪なケース）に注目して、多層弾塑性構造物や多自由度モデルの地震応答を効率的に評価する方法を展開する。さらに、極限的な地震動入力およびそれに対する弾塑性構造物の地震時応答を耐震設計に応用する方法を展開する。
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| Outline of Final Research Achievements |
After Hyogoken-Nanbu earthquake in 1995, the effects of pulse-like earthquake ground motions with a long period on structural responses have been investigated, and such pulse-like ground motions can cause large damages on building structures. When the equivalent natural period of the building structure coincides with the predominant period of the pulse-like ground motion, the deformation of the building structure is amplified. In this study, the efficient evaluation method has been proposed of the earthquake response of the multi-story elastic-plastic building structure in the critical case, where the equivalent natural period and the pulse period of the ground motion coincide. The simple estimation method of a critical response of the two-story wooden houses under the pulse-like ground motion was also suggested. Furthermore, the evaluation method of the worst input direction of the critical fling-step input was proposed for the three-dimensional irregular shaped building structures.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
弾塑性１自由度系の極限的なパルス性地震動に対する地震応答の閉形式解と静的漸増載荷解析に基づく１自由度系への縮約方法を用いて、多層建築構造物の弾塑性極限応答を評価する方法を提案している。これにより、従来の耐震設計でも用いられている解析結果を応用して多層建物が耐えることが出来る極限的地震動の最大地動速度を効率的に予測可能である。
不整形建物を対象に、地震入力エネルギーを最大にする極限的な地震動の最悪入力方向を解明した。これにより、不確定性の高い地震動の周期特性や入力方向に対して安全性の高い建物の設計が可能になる。また、最悪な場合の地震応答を低減可能な立体的なオイルダンパーの最適配置を提案している。
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Report
(3 results)
Research Products
(20 results)
