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Proposal of a new design method considering the collision of the base-isolated building against moat wall

Research Project

Project/Area Number 22K14321
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
Research InstitutionNational Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention

Principal Investigator

福井 弘久  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 (50881520)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Keywords免震建物 / 擁壁 / 衝突 / 力積 / 設計法 / 数値解析
Outline of Research at the Start

今後,従来のレベルを大きく超える地震動の発生が予測されており,免震層が設計を超える過大変形となった場合,免震建物が周囲の擁壁に衝突する可能性が考えられる。
本研究では,衝突の際に建物-擁壁間で生じる力積を衝突前の情報から導き出すことで、衝突時の免震建物の上部構造の応答を予測する解析手法の提案を行うこと,および非線形特性を有する擁壁衝突実験を実施・検証し、適用範囲を非線形領域にまで発展させることを目的とする。
本研究により,免震建物の擁壁衝突時の挙動が明らかとなることで,現状,衝突を許容しない設計法に対し,衝突を考慮した新たな設計法の確立を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

R5年度の研究では,神戸大学が所有する振動台を用いた擁壁衝突実験を実施した。実験で得られたデータの分析を行うことで当方が提案する衝突解析に用いる衝突力の波形(力積波形)に対しての詳細な検討が可能となり、解析精度を上げるための改善点が明らかとなった。
これらの結果を考慮し改めて、提案する解析手法に反映し、実施した実験結果との比較を行ったところ、大幅な改善が確認できた。現在は、得られた衝突波形のさらなる分析を行い、提案する解析手法から、衝突時の上部構造の応答予測法に発展できる解析アルゴリズムの開発に取り組んでいる。
また、上記の研究内容については、2023年度建築学会大会(京都)で1編、地震工学シンポジウム(横浜)で1編の論文投稿、講演を実施した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現在の研究の進捗状況に関しては、計画していた衝突実験の実施、実験データの分析、解析手法への反映などが実施できたことからも、大きな遅れはなく、概ね計画に遅れなく遂行できているものと考える。

Strategy for Future Research Activity

今後(R6度)は、得られた衝突波形のさらなる分析を行い、提案する解析手法から、衝突時の上部構造の応答設計法および応答予測法が可能な解析アルゴリズムの確立を目指す。また、非線形擁壁に対する擁壁衝突についても適応可能とする手法へと展開する。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] 免震構造の擁壁衝突時の挙動 その12 簡易衝突解析法 の精度検証2023

    • Author(s)
      藤原健太郎・福井弘久・ 向井洋一・藤谷秀雄
    • Organizer
      2023年度日本建築学会大会(近畿)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 数値解析を用いた免震建物の擁壁衝突時の応答再現手法の提案2023

    • Author(s)
      福井弘久,向井洋一,藤谷秀雄
    • Organizer
      第16回地震工学シンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 免震構造の擁壁衝突時の挙動 その 11:重ね合わせによる衝突解析の精度検証2023

    • Author(s)
      藤原健太郎・福井弘久・ 向井洋一・藤谷秀雄
    • Organizer
      令和5年度 (2023年度) 日本建築学会 近畿支部研究発表会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 免震構造の擁壁衝突時の挙動 その11:重ね合わせによる衝突解析の精度検証2023

    • Author(s)
      藤原健太郎、福井弘久、向井洋一、藤谷秀雄
    • Organizer
      日本建築学会近畿支部研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 免震構造の擁壁衝突時の挙動 その12:簡易衝突解析法の精度検証2023

    • Author(s)
      藤原健太郎、福井弘久、向井洋一、藤谷秀雄
    • Organizer
      日本建築学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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