| Project/Area Number |
20H00269
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 23:Architecture, building engineering, and related fields
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
岡崎 太一郎 北海道大学, 工学研究院, 教授 (20414964)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松井 良太 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00624397)
岸田 明子 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 契約研究員 (10599468)
松宮 智央 近畿大学, 建築学部, 教授 (20454639)
高橋 典之 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60401270)
藤原 淳 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 契約研究員 (80817049)
長江 拓也 名古屋大学, 減災連携研究センター, 准教授 (90402932)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥46,150,000 (Direct Cost: ¥35,500,000、Indirect Cost: ¥10,650,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2020: ¥24,960,000 (Direct Cost: ¥19,200,000、Indirect Cost: ¥5,760,000)
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| Keywords | 鋼構造建築物 / 耐震性能 / 振動台実験 / コンピュータ解析 / 耐震性能余裕度 / 倒壊挙動 |
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| Outline of Research at the Start |
設計想定を超える地震動に対する建築構造物の安全性については、科学的な検証技術は確立されておらず、実務設計でも陽に考慮されていない。この問題を解決する糸口として、鋼構造建築物が大きく変形し、倒壊にいたる非線形かつ動的な挙動を、定量的に把握するための振動台実験を実行する。連層骨組実験によって、部材破壊から応力再分配、振動特性の変化、変形の集中と増大を経て、倒壊にいたる過程を詳細に観察する。実験的に得られた挙動を精度よく追跡できるコンピュータ解析技術を蓄積し、種々の誤差に関する感度分析を実施する。目指す成果は、鋼構造建築物の耐震性能余裕度を定量的に把握するための、性能評価技術の高度化である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
防災科学技術研究所の大型耐震実験施設で、2020年12月に、実験システムを検証するための準備実験を、2021年12月に縮尺1/2の重層ラーメン試験体の倒壊実験を実施した。同研究所の兵庫耐震工学研究センターで、2020年12月に実施された日米共同実験に参加し、次世代型鋼構造システムを開発する研究を推進、2022年2月に実施された10層鋼構造建物実験に参加し、建築構造物を構成する個々の構造部材に生じる力や変形を詳細に計測した。振動台実験と並行して、建築構造物において、梁に局部座屈や亀裂を生じることによる剛性と耐力が劣化し、亀裂が進展して破断に至る現象を表現するためのモデル化方法を検証した。本研究で得た実験データや、既往文献から収集した実験データに対して、パラメータを較正した。部分要素に対して構成したモデルを、重層ラーメン試験体を模擬したモデルに付与して、振動台実験の結果との整合性を検証したところ、弾塑性応答を非常によく追跡できたが、部材に亀裂を生じたタイミングや、亀裂の進展速度を必ずしも正確にとらえられなかった。現象を左右する偶発性をどのように定量化するか、課題が残されている。本研究は、典型的な鋼構造建築物が倒壊に至るまでの過程を実験的に確認し、その過程を追跡するためのコンピュータ解析技術を開発し、解析技術をさらに改善するための課題を抽出した。建築物の耐震性能余裕度の評価という、耐震工学の難題に寄与する成果を得た。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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