Deformation-controlling design of steel frames under strong earthquakes

• Project/Area Number: 24560689
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Building structures/materials
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: OGAWA Koji 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (80112390)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2012: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: 鋼骨組 / 制震 / 制振 / 筋違 / 滑り支承 / 最大変形 / 残留変形 / 鋼構造 / 鋼構造骨組 / 最大層間変位角 / 残留層間変位角 / 立体骨組 / 偏心 / すべり支承 / 制震設計 / 耐震要素 / 柱梁耐力比

Outline of Final Research Achievements

A predicting method of the maximum and the residual inter-story drift angles in the structural steel frames under strong earthquakes was developed in this research. The frames are multi-storied steel buildings with steel braces that are conventional type braces with deterioration after buckling or with sliding frictional dampers settled at the bottoms of some columns in the first story. Taking the backtracking along the analytical path with the method, it was clarified that the deformation-controlling design that specifies the limitation of the both of the maximum physical values is feasible. The results of a series of numerical computation assert that both structural systems are suitable as the vibration control system in the sense of the economy and the efficiency.

Research Products

• [Journal Article] 強震を受ける滑り支承付鋼重層骨組の最大層間変形角応答 (2015)
  • Author(s): 小野俊哉、山成實、小川厚治
  • Journal Title: 日本建築学会構造系論文集 Volume: 第80巻 Pages: 791-799
  • NAID: 130005083389
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 従来型筋違付一層骨組における最大層間変位角の予測 (2014)
  • Author(s): 宮地伸伍、小川厚治
  • Journal Title: 日本建築学会構造系論文集 Volume: 第79巻 Pages: 1175-1182
  • NAID: 130004696243
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 剛性比の大きい履歴型ダンパーをもつ骨組の残留変形 (2014)
  • Author(s): 本田貴也、小野俊哉、山成實、小川厚治
  • Journal Title: 日本建築学会構造系論文集 Volume: 第79巻 Pages: 1951-1960
  • NAID: 200000404260
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 従来型筋違付多層骨組における耐力分担率の上限値の検討 (2014)
  • Author(s): 宮地 伸伍、小川厚治
  • Journal Title: 鋼構造年次論文報告集 Volume: 第22巻 Pages: 384-391
  • NAID: 40020487067
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 静的骨組解析結果による鋼ラーメン骨組の魚骨形骨組へのモデル化 (2014)
  • Author(s): 永野 貴也、小川厚治
  • Journal Title: 鋼構造年次論文報告集 Volume: 第22巻 Pages: 405-412
  • NAID: 40020487113
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 筋違付多層骨組の最大層間変位角指定型耐震設計 (2014)
  • Author(s): 宮地 伸伍、小川厚治
  • Journal Title: 鋼構造論文集 Volume: 第21巻 Pages: 125-136
  • NAID: 130005142483
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of Conventional Braces in Multi-story Steel Frames on Seismic Response (2013)
  • Author(s): Shingo Miyaji, Minoru Yamanar, Koji Ogawa
  • Journal Title: Proc. of Pacific Structural Steel Conference 2013 Volume: 1 Pages: 1-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prediction of Torsional Moment in Multi-story Steel Moment Frames with Eccentricity (2013)
  • Author(s): Takaya Nagano, Yusuke Nonaka, Minoru Yamanari, Koji Ogawa
  • Journal Title: Proc. of Pacific Structural Steel Conference 2013 Volume: 1 Pages: 1-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Proposal of New Yield Surface of Simplified Dynamic Model for Three-dimensional Multi-story Steel Moment Frames with Eccentricity (2013)
  • Author(s): Yusuke Nonaka, Takaya Nagano, Minoru Yamanari, Koji Ogawa
  • Journal Title: Proc. of Pacific Structural Steel Conference 2013 Volume: 1 Pages: 1-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 偏心を有する鋼重層立体骨組の単純化動力学モデルの降伏曲面 (2013)
  • Author(s): 江原大輔、小川 厚治
  • Journal Title: 日本鋼構造協会鋼構造論文集 Volume: Vol.20, No.77 Pages: 35-47
  • NAID: 130004548728
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 偏心を持つ鋼重層骨組の単純化動力学モデルの降伏曲面と地震応答 (2012)
  • Author(s): 江原大輔、小川厚治
  • Journal Title: 日本鋼構造協会鋼構造年次論文報告集 Volume: 第20巻 Pages: 477-484
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 耐力劣化する梁部材をもつ鋼構造ラーメン骨組の魚骨形骨組へのモデル化 (2015)
  • Author(s): 永野 貴也、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会九州支部研究報告
  • Place of Presentation: 熊本県立大学（熊本県・熊本市）
  • Year and Date: 2015-03-01
• [Presentation] 各層耐力分担率の異なる筋違付多層骨組の最大層間変位角 (2015)
  • Author(s): 宮地伸伍、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会九州支部研究報告
  • Place of Presentation: 熊本県立大学（熊本県・熊本市）
  • Year and Date: 2015-03-01
• [Presentation] 滑り支承をもつ多層骨組の制震設計法に関する研究 (2015)
  • Author(s): 小野俊哉、山成實、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会九州支部研究報告
  • Place of Presentation: 熊本県立大学（熊本県・熊本市）
  • Year and Date: 2015-03-01
• [Presentation] 筋違付骨組の残留層間変形角に関する研究 (2015)
  • Author(s): 本田貴也、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会九州支部研究報告
  • Place of Presentation: 熊本県立大学（熊本県・熊本市）
  • Year and Date: 2015-03-01
• [Presentation] 偏心を有する骨組の地震応答 (2015)
  • Author(s): 野仲裕介、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会九州支部研究報告
  • Place of Presentation: 熊本県立大学（熊本県・熊本市）
  • Year and Date: 2015-03-01
• [Presentation] 詳細解析結果に基づく魚骨部材の剛性評価 (2014)
  • Author(s): 永野貴也、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 神戸大学（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] 滑り支承をもつ骨組の最大変形の予測に関する研究 (2014)
  • Author(s): 小野俊哉、山成實、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 神戸大学（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] 単純な復元力特性を持つ従来型筋違付骨組の最大層間変位角 (2014)
  • Author(s): 宮地伸伍、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 神戸大学（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] 剛性比の大きい履歴型ダンパー付骨組の残留変形に関する研究 (2014)
  • Author(s): 本田貴也、小野俊哉、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 神戸大学（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] 滑り支承をもつ1層骨組の最大変形に関する研究 (2014)
  • Author(s): 小野俊哉・山成實・小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会九州支部研究報告
  • Place of Presentation: 佐賀大学（佐賀）
• [Presentation] 単純化復元力特性を持つ筋違付骨組に生じる最大層間変位角 (2014)
  • Author(s): 宮地伸伍・小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会九州支部研究報告
  • Place of Presentation: 佐賀大学（佐賀）
• [Presentation] 剛性比の大きい履歴型ダンパーをもつ骨組の残留変形に関する研究 (2014)
  • Author(s): 本田貴也・小野俊哉・小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会九州支部研究報告
  • Place of Presentation: 佐賀大学（佐賀）
• [Presentation] 強震を受ける従来型筋違付骨組の残留層間変位角の上限値の妥当性 (2013)
  • Author(s): 村田 宏文・小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌）
• [Presentation] 従来型筋違の耐力分担率上限値の検討 (2013)
  • Author(s): 宮地 伸伍・小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌）
• [Presentation] 偏心を有する鋼重層骨組のねじれモーメントの予測（その1 静力学的検討） (2013)
  • Author(s): 永野貴也・江原大輔・野仲裕介・小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌）
• [Presentation] 偏心を有する鋼重層骨組のねじれモーメントの予測（その2 動力学的検討） (2013)
  • Author(s): 江原大輔・永野貴也・野仲裕介・小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌）
• [Presentation] 偏心を有する鋼構造重層骨組の単純化動力学モデルにおける新たな梁の降伏曲面の提案と検討 (2013)
  • Author(s): 野仲 裕介・江原 大輔・永野 貴也・小川 厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌）
• [Presentation] 従来型筋違付骨組の残留層間変位角の予測に関する研究（その1 残留層間変位角の予測式の提案）
  • Author(s): 村田宏文、宮下いづみ、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 名古屋大学（名古屋）
• [Presentation] 従来型筋違付骨組の残留層間変位角の予測に関する研究（その2 筋違付骨組の残留層間変位角）
  • Author(s): 宮下いづみ、村田宏文、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 名古屋大学（名古屋）
• [Presentation] 従来型筋違の耐力分担率の上限値
  • Author(s): 林田洋幸、宮下いづみ、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 名古屋大学（名古屋）
• [Presentation] 偏心を有する鋼構造重層骨組の単純化動力学モデルの降伏曲面 その1 降伏曲面の提案
  • Author(s): 湊川諒、江原大輔、酒井快典、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 名古屋大学（名古屋）
• [Presentation] 偏心を有する鋼構造重層骨組の単純化動力学モデルの降伏曲面 その2 降伏曲面が地震応答解析結果に及ぼす影響
  • Author(s): 江原大輔、湊川諒、酒井快典、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 名古屋大学（名古屋）
• [Presentation] 一軸偏心を有する鋼構造重層骨組の地震応答性状に関する研究 その1 変形性状
  • Author(s): 小野剛、酒井快典、江原大輔、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 名古屋大学（名古屋）
• [Presentation] 一軸偏心を有する鋼構造重層骨組の地震応答性状に関する研究 その2 応力分布
  • Author(s): 酒井快典、小野剛、江原大輔、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会大会学術講演梗概集
  • Place of Presentation: 名古屋大学（名古屋）
• [Presentation] Seismic Response of Three-dimensional Multi-story Steel Moment Frames with Eccentricity
  • Author(s): Yoshinori SAKAI, Daisuke EHARA, Minoru YAMANARI, Koji OGAWA
  • Organizer: Proc.of 15th World Conference on Earthquake Engineering
  • Place of Presentation: Lisbon Congress Center (LISBON, Portugal)
• [Presentation] Simplified Dynamic Model for 3-dimensional Multi-story Steel Moment Frames with Eccentricity
  • Author(s): Daisuke EHARA, Minoru YAMANARI, Koji OGAWA, Yoshinori SAKAI
  • Organizer: Proc.of 15th World Conference on Earthquake Engineering
  • Place of Presentation: Lisbon Congress Center (LISBON, Portugal)
• [Presentation] Yield Surface of Each Story for Inelastic Analysis of Frames under Horizontal Force and Torsion
  • Author(s): Ryo MINATOGAWA, Yoshinori SAKAI, Daisuke EHARA, Minoru YAMANARI, Koji OGAWA
  • Organizer: Proc.of 15th World Conference on Earthquake Engineering
  • Place of Presentation: Lisbon Congress Center (LISBON, Portugal)
• [Presentation] Effect of Conventional Braces on Seismic Response of Steel Frames
  • Author(s): Izumi MIYASHITA, Minoru YAMANARI, Koji OGAWA, Hiroyuki HAYASHIDA
  • Organizer: Proc.of 15th World Conference on Earthquake Engineering
  • Place of Presentation: Lisbon Congress Center (LISBON, Portugal)
• [Presentation] 鋼構造多層骨組における筋違の耐力分担率の上限値の検討
  • Author(s): 宮地伸伍、宮下いづみ、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会九州支部研究報告
  • Place of Presentation: 大分大学（大分）
• [Presentation] 強震を受ける従来型筋違付骨組の残留層間変位角の上限値に関する検討
  • Author(s): 村田宏文、宮下いづみ、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会九州支部研究報告
  • Place of Presentation: 大分大学（大分）
• [Presentation] 鋼重層偏心骨組におけるねじれ応力の予測(その1 静力学的検討)
  • Author(s): 永野貴也、江原大輔、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会九州支部研究報告
  • Place of Presentation: 大分大学（大分）
• [Presentation] 鋼重層偏心骨組におけるねじれ応力の予測（その２ 動力学的検討）
  • Author(s): 江原大輔、永野貴也、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会九州支部研究報告
  • Place of Presentation: 大分大学（大分）
• [Presentation] 偏心を有する鋼重層骨組の単純化動力学モデルにおける新たな梁の降伏曲面の提案（その1 構面数の少ない骨組に対する検討）
  • Author(s): 野仲裕介、江原大輔、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会九州支部研究報告
  • Place of Presentation: 大分大学（大分）
• [Presentation] 偏心を有する鋼重層骨組の単純化動力学モデルにおける新たな梁の降伏曲面の提案（その2 降伏曲面の一般形）
  • Author(s): 江原大輔、野仲裕介、小川厚治
  • Organizer: 日本建築学会九州支部研究報告
  • Place of Presentation: 大分大学（大分）