超高層の耐震設計に死角はないか?―漸増ねじれ倒壊とそのカラクリ―
Project/Area Number |
20H00274
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Medium-sized Section 23:Architecture, building engineering, and related fields
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
荒木 慶一 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50324653)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
五十子 幸樹 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (20521983)
長江 拓也 名古屋大学, 減災連携研究センター, 准教授 (90402932)
西村 勝尚 摂南大学, 理工学部, 教授 (90826207)
前田 宜浩 国立研究開発法人防災科学技術研究所, マルチハザードリスク評価研究部門, 主任研究員 (00594160)
Sanjay PAREEK 日本大学, 工学部, 教授 (20287593)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥44,460,000 (Direct Cost: ¥34,200,000、Indirect Cost: ¥10,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥31,980,000 (Direct Cost: ¥24,600,000、Indirect Cost: ¥7,380,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
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Keywords | 超高層 / 長周期長時間地震動 / ねじれ応答 / 倒壊 / 超弾性合金 / 超高層建物 / ねじれ |
Outline of Research at the Start |
応募者らは最近、南海トラフ地震等の巨大海溝型地震に対する超高層建築物の耐震安全性をシミュレーションにより再評価する中で、一定条件を満たすと従来想定の半分以下の強さの地震動の下で倒壊する危険性を偶然見出した。本研究では、(1)現象を再現するのに必要最低限の大きさの試験体を用いた振動台実験を行い、倒壊の危険性を示す応募者らのシミュレーション結果の妥当性を検証することを主たる目的とする。さらに、(2)理論的考察による倒壊現象のメカニズム解明、(3)現実的かつ効率的な倒壊回避策の立案を目指す。
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Outline of Annual Research Achievements |
(1) 振動台実験によるシミュレーション結果の妥当性検証:理論的考察と同様の1層1スパン骨組の実験を通して、シミュレーション結果の妥当性を検討するための骨組試験体の設計を行った。 (2) 単純モデルを用いた理論的考察による漸増ねじれ倒壊のメカニズム解明:1層1スパン骨組モデルを対象として、国際的に広く利用されている非線形解析プログラムOpenSeesを用いて解析を行い、斜め方向繰返し載荷時にねじれが一方向に累積する現象が発生する危険性があることを確認した。また、境界条件を少し変更すると、載荷直交方向に変形が累積する場合があることを見出した。 (3)現実的かつ効率的な倒壊回避策の立案:クリアランスを設けた心棒架構を利用することで、建物本体への入力を抑制しながら大変形の発生を抑制する手法の有効性を確認した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前年度まで利用していた商用の非線形解析プログラムの信頼性が不十分であることが判明した。そのため、国際的に広く利用されている非線形解析プログラムOpenSeesを用いて解析を改めて実行し直す必要が生じた。また、これに伴い、実験を実施する骨組試験体の設計を大幅に見直す必要が生じた。
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Strategy for Future Research Activity |
1層1スパンの骨組試験体を用いた実験により、ねじれ変形が繰り返しサイクル毎に一方向に累積する現象が発生するというシミュレーション結果の妥当性を確認することを目指す。
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Report
(3 results)
Research Products
(16 results)