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Damage prediction of super high-rise RC buildings constructed nearby surface faulting

Research Project

Project/Area Number 20K04668
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

Nagano Masayuki  東京理科大学, 創域理工学部建築学科, 教授 (60416865)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsパルス性地震動 / 地盤増幅 / 超高層RC造建物 / 魚骨モデル / 曲げ梁理論 / 地表断層 / 震源近傍 / 被害予測
Outline of Research at the Start

本研究では、地表断層の出現を伴う震源近傍における地震動評価を通じ、断層パラメータの設定、地盤構造等とパルス性地震動特性との関係を評価する。次に階数、設計用ベースシア係数、アスペクト比等の基本情報を利用して、多数の超高層RC造建物群に適用でき、かつ大振幅応答まで評価可能な魚骨モデルに基づく汎用的な振動解析モデルを構築し、地表断層の出現を伴う地震の震源近傍における建物応答評価を実施する。

Outline of Final Research Achievements

Through the evaluation of near field ground motions close to the surface faulting, the relationship between the fault parameters, subsurface structure models, etc. and pulse-type ground motions were investigated. Averaged nonlinear vibration analysis models that can be applied to a large number of super high-rise RC buildings were constructed based on the fishbone model to evaluate extremely large amplitude responses by using basic information such as number of stories, design base shear coefficient, and aspect ratio.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

1995年兵庫県南部地震から始まり,2016年熊本地震本震,さらには2023年トルコ・シリア地震に至るまで,地表断層の出現を伴う地震が多数発生している。現在の耐震設計で用いられる振幅レベル以上の強震記録が得られている。本研究を通じ国内に建つ1400棟を超えるRC造超高層建物に対し、今後予測される大地震発生時の応答予測に資する成果が得られた。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (18 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] EFFECT OF DYNAMIC SOIL-PILE-STRUCTURE-INTERACTION ON NONLINEAR RESPONSES OF SUPER HIGH-RISE RC BUILDINGS TO PULSE-LIKE GROUND MOTIONS2023

    • Author(s)
      TSUTSUMI Shunsuke、MORIKIYO Nobuki、TANUMA Takehiko、NAGANO Masayuki
    • Journal Title

      Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 88 Issue: 807 Pages: 722-733

    • DOI

      10.3130/aijs.88.722

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • Year and Date
      2023-05-01
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] SEISMIC RESPONSE EVALUATION OF SUPER HIGH-RISE RC BUILDINGS IN THE TOKYO METROPOLITAN AREA TO PULSE-LIKE GROUND MOTIONS AMPLIFIED IN SUBSURFACE STRUCTURE2022

    • Author(s)
      SUZUKI Kenta、OGUCHI Tomohiro、SENNA Shigeki、NAGANO Masayuki
    • Journal Title

      Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 87 Issue: 801 Pages: 1002-1012

    • DOI

      10.3130/aijs.87.1002

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • Year and Date
      2022-11-01
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 超高層 RC 造建物の汎用魚骨モデルの構築及び弾塑性地震応答 その 1:柱梁の部材情報の整理および平均値の評価2021

    • Author(s)
      飯田里緒,西峰大生,田沼毅彦,永野正行
    • Journal Title

      日本建築学会大会学術講演梗概集

      Volume: 構造 Pages: 145-146

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      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] 超高層 RC 造建物の汎用魚骨モデルの構築及び弾塑性地震応答 その 2:汎用多質点系曲げせん断モデルに基づく構築および弾塑性地震応答2021

    • Author(s)
      西峰大生,飯田里緒,永野正行
    • Journal Title

      日本建築学会大会学術講演梗概集

      Volume: 構造 Pages: 147-148

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  • [Journal Article] 浅部・深部統合地盤構造モデルに基づく 2016 年熊本地震本震時の熊本平野における地盤増幅特性2021

    • Author(s)
      吉村惇郁,小口智弘,貴堂峻至,先名重樹,永野正行
    • Journal Title

      日本建築学会大会学術講演梗概集

      Volume: 構造 Pages: 353-354

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  • [Journal Article] VIBRATION ANALYSIS MODELS OF SUPER HIGH-RISE RC BUILDINGS BASED ON DATABASE FOR STRUCTURAL DESIGN AND STUDY ON NONLINEAR RESPONSE CHARACTERISTICS TO PULSE-LIKE GROUND MOTIONS2020

    • Author(s)
      MURATA Masakazu、NAGANO Masayuki、TANUMA Takehiko、ODA Satoshi
    • Journal Title

      AIJ Journal of Technology and Design

      Volume: 26 Issue: 64 Pages: 881-886

    • DOI

      10.3130/aijt.26.881

    • NAID

      130007928235

    • ISSN
      1341-9463, 1881-8188
    • Year and Date
      2020-10-20
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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] INTERPRETATION OF LARGE-AMPLITUDE VELOCITY PULSES DURING THE 2016 KUMAMOTO EARTHQUAKE AND THE EFFECTS OF THE SHALLOW AND DEEP PARTS OF THE FAULT RUPTURES ON THE NEAR-FAULT GROUND MOTIONS2020

    • Author(s)
      KIDOH Toshimichi、NAGANO Masayuki
    • Journal Title

      Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 85 Issue: 773 Pages: 879-889

    • DOI

      10.3130/aijs.85.879

    • NAID

      130007881988

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] MeSO-net 観測記録を用いたパルス性地震動に対する超高層RC 造建物の応答と動的相互作用効果の評価2022

    • Author(s)
      堤俊介,先名重樹,永野正行
    • Organizer
      日本地震工学会・大会-2022梗概集,TS_20220246,2022.12
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] パルス性地震動を受ける超高層RC造建物の建物・地盤の非線形性と基礎埋込みによる影響を考慮した杭応力評価2022

    • Author(s)
      栗原大晟,永野正行
    • Organizer
      日本地震工学会・大会-2022梗概集,TS_20220172,2022.12
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 大阪平野におけるパルス性地震動の一次元地盤増幅を考慮した超高層集合住宅の応答評価と表層地盤の影響2022

    • Author(s)
      鈴木健太,永野正行
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集,21054,構造,pp.107-108,2022.9
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 梁理論に整合する曲げ変形を考慮した超高層RC 造建物の多質点曲げせん断モデル2022

    • Author(s)
      野村基紀,永野正行
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集,23207,構造,pp.413-414,2022.9
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 地盤の非線形化を考慮した杭基礎の基礎入力動評価と強震記録に基づく建物応答の検証2022

    • Author(s)
      堤俊介,森清宣貴,田沼毅彦,鹿嶋俊英,永野正行
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集,21222,構造,pp.443-444,2022.9
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 魚骨モデルを用いた超高層RC 造建物の大振幅地震応答とスリップ特性に伴う応答増幅 その3:平均的な部材特性を有する修正魚骨モデルの大振幅応答2022

    • Author(s)
      飯田里緒,谷翼,中嶋拓,永野正行
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集,21441,構造,pp.885-886,2022.9
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 魚骨モデルを用いた超高層RC 造建物の大振幅地震応答とスリップ特性に伴う応答増幅 その2:中央に吹き抜けのある実建物モデルを用いた検討2022

    • Author(s)
      中嶋拓,谷翼,永野正行
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集,21442,構造,pp.883-884,2022.9
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 魚骨モデルを用いた超高層RC 造建物の大振幅地震応答とスリップ特性に伴う応答増幅 その1:整形な平面を有する実建物モデルを用いた検討2022

    • Author(s)
      谷翼,中嶋拓,永野正行
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集,21441,構造,pp.881-882,2022.9
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 超高層RC 造制震建物のパルス性地震動に対する応答特性 その2:パルス性地震動に対する応答2022

    • Author(s)
      三好依利紗,藤本拓実,畑田朋彦,肥田剛典,鹿嶋俊英,永野正行
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集,21283,構造,pp.565-566,2022.9
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 超高層RC 造制震建物のパルス性地震動に対する応答特性 その1:検討対象建物と制震装置のモデル化2022

    • Author(s)
      藤本拓実,三好依利紗,畑田朋彦,肥田剛典,鹿嶋俊英,永野正行
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集,21282,構造,pp.563-564,2022.9
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] パルス性地震動に対する超高層RC 造建物の杭応力評価における埋込みの影響の検討,2022

    • Author(s)
      栗原大晟,永野正行
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集,21224,構造,pp.448-449,2022.9
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] RC 建物の大振幅地震動に対する応答と損傷・修復費評価,シンポジウム「大振幅地震動に対する耐震性能評価」-実験データに基づく建築物の損傷予測:部材フラジリティと修復コストのDB化を目指して-2021

    • Author(s)
      白井和貴,永野正行,谷翼,中嶋拓,笹元克紀,貞許美和,竹内崇,岡野創
    • Organizer
      日本建築学会シンポジウム「大振幅地震動に対する耐震性能評価」
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 大阪平野の浅部 ・深部地盤が強震動と建物応答に与える影響2021

    • Author(s)
      永野正行
    • Organizer
      日本建築学会 第49回地盤震動シンポジウム
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      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 超高層RC 造建物の設計データベースに基づく曲げ変形を考慮した汎用多質点モデルの改良2020

    • Author(s)
      村田将一,田沼毅彦,小田聡,王欣,永野正行
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集,21161,構造Ⅱ,pp.321-322
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 超高層RC 造建物の全体曲げ変形を考慮した魚骨モデルの構築と大振幅地震動入力時の非線形応答の精度検証2020

    • Author(s)
      飯田里緒,王欣,永野正行
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集,21160,構造Ⅱ,pp.319-320
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 関東地域における浅部深部統合地盤を用いた超高層集合住宅の地震応答評価2020

    • Author(s)
      鈴木健太,小口智弘,先名重樹,王欣,永野正行
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集,21107,構造Ⅱ,pp.213-214
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 地表断層を伴う震源モデルを用いた断層近傍における地盤震動特性- 鉛直右横ずれ断層モデルを用いた検討 -2020

    • Author(s)
      貴堂峻至,永野正行
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集,21079,構造Ⅱ,pp.157-158
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 床応答記録と室内被害に基づく超高層集合住宅における気象庁長周期地震動階級の適用性2020

    • Author(s)
      永野正行
    • Organizer
      長周期地震動の予測情報に関する実証実験成果報告会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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