Earthquake Response Control of Wooden Structures by using High-damping Rubber
| Project/Area Number |
20K04792
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 23010:Building structures and materials-related
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
中村 豊 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 教授 (40830477)
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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 |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 木造軸組構造 / 構造用合板耐震壁 / 垂れ壁 / 腰壁 / 準耐力壁 / プッシュオーバー解析 / 地震応答解析 / 終局耐震性能 / 制振ダンパー / 層またぎ設置 / 中層木造建築 / 大断面集成材 / 鋼板挿入ドリフトピン接合 / 2016年熊本地震 / 木造住宅 / 耐震等級３ / 震度７ / 木造建築 / 制振構造 / 高減衰ゴム / 構造設計法 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、中低層木造建物を対象として、建物内に制振機構（ダンパー）を設置することによって地震被害を低減させる制振構造の設計法に関するものである。地震による揺れを吸収できる高減衰ゴムを利用した効果の高い制振機構を考案し、地震応答解析（コンピューターによる地震時の建物の揺れを計算する方法）により、その応答低減効果を明らかにすると共に、制振架構・制振ダンパーを用いる場合の実用的な構造設計法を確立することを目的としている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は、制振架構の中低層木造建築物の地震応答低減効果に加えて、構造用合板に関して以下の２項目の研究成果を得た。
（１）構造用合板の復元力特性と木造建築物の終局耐震性能の関係：２階建て木造軸組住宅の3D解析モデルのプッシュオーバー解析および時刻歴応答解析を実施し、存在壁量が同じでも、採用する耐力壁の復元力特性によって倒壊に至る地震動の強さや最大変形量に差が生じることを明らかにした。桧合板は壁倍率が比較的小さく、最大耐力は少し低いものの、最大耐力発生後の耐力低下が緩やかであるため大きく変形しながらも高い入力倍率の地震に対して住宅の倒壊を防ぐ効果を持つことが示された。使用する耐力壁の復元力特性が木造軸組み住宅の終局耐震性能に影響を及ぼし、極大地震に対しても倒壊を防止する効果を有することを示した。
（２）木造建築物における垂れ壁・腰壁の地震時応答低減効果：垂れ壁・腰壁（以下、準耐力壁）を設置量した単純な2階建て木造建築物の3D解析モデルのプッシュオーバー解析および時刻歴応答解析を実施した。準耐力壁による壁量増加は、建築物の耐力を向上させ、耐力増加と壁量増加の関係は直線で近似することができる。さらに準耐力壁による壁量増加は、建築物の地震時層間変形を低減させ、壁量増加率と第1層層間変形角の関係は指数関数の形で近似することができることを示した。準耐力壁による壁量増加による地震応答変位の低減効果は、地震の規模によって変化し、地震の規模が大きくなるごとに、地震応答の低減効果が大きくなることを明らかにした。
研究期間全体を通じた研究成果：中低層木造建築物について、層またぎ設置した制振ダンパーによる地震応答低減効果、鋼板挿入ドリフトピン接合部の剛性と地震応答の関係、構造用合板の復元力特性及び準耐力壁による地震応答低減効果について新しい知見を得ることが出来た。
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Report
(4 results)
Research Products
(14 results)
