Proposal of a new design method considering the collision of the base-isolated building against moat wall
| Project/Area Number |
22K14321
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 22020:Structure engineering and earthquake engineering-related
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| Research Institution | National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention |
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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, 特別研究員 (50881520)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| 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)
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| Keywords | 免震建物 / 擁壁 / 衝突 / 力積 / 設計法 / 数値解析 |
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| 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。
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| Outline of Annual Research Achievements |
R4年度の研究では，これまでに当方が独自に提案した、衝突時に免震上部構造に加わる「力積」を外力で加えることで衝突時の上部構造の応答を数値解析で再現する手法に関して、実際に、衝突時にロードセルにより計測した荷重データを改めて検証・検討を行った。
検討の結果、これまでに衝突力を三角波で模擬していたが、実際は大きな衝突ののちに、再度小さな衝突力が発生していることが判明した。また三角波と計測波を比較・検証したところ、提案した解析手法で時刻歴レベルで精度よく衝突現象を再現するには三角波のみでは不十分であることがわかった。
これらの結果、数値解析で入力する外力波形の形状・大きさ（力積量）の決定方法が明らかとなった。これらを達成したことにより、今後の実験時の応答を概ね予測可能となり、実験値vs.解析値の比較検討を行う事で本課題の目的である、衝突時の応答予測法の精度の確認が可能となる。
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| 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、研究計画では、R4年度に実験実施予定ではあったが、R5年度に実験を実施するように変更を行った。原因としてはコロナウィルス感染拡大防止の観点より、移動・スケジュールの調整の難航、部材の納期の遅れなどがあったためである。しかし、実験実施はR5年度に延期したが、本来R5年に実施予定であった解析モデルの作成・精度検証を今年度に行えたことからも、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。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後（R5年度）は、線形、非線形特性を有した擁壁を用いた衝突実験を実施し、データの収集・整理を行う。また、得られた実験データと数津解析結果を比較・検証をすることで解析モデルの改良を実施する予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
