Collapse mechanism of buildings by Tsunami waves after response to earthquake motions

• Project/Area Number: 26249079
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Building structures/Materials
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Kabeyasawa Toshimi 東京大学, 地震研究所, 教授 (00134479)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 楠 浩一 東京大学, 地震研究所, 准教授 (00292748) ; 有川 太郎 中央大学, 理工学部, 教授 (00344317) ; 井上 波彦 国立研究開発法人建築研究所, 構造研究グループ, 上席研究員 (00370693) ; 壁谷澤 寿一 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (10533953)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): MATSUYAMA MASAFUMI 電力中央研究所, 地球工学研究所流体科学領域, 主任研究員 (40371471)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥39,650,000 (Direct Cost: ¥30,500,000、Indirect Cost: ¥9,150,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2016: ¥12,740,000 (Direct Cost: ¥9,800,000、Indirect Cost: ¥2,940,000); Fiscal Year 2015: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000); Fiscal Year 2014: ¥13,130,000 (Direct Cost: ¥10,100,000、Indirect Cost: ¥3,030,000)
• Keywords: 津波避難ビル / 水理実験 / 連続波 / 鉄筋コンクリ－ト建物 / 漂流物 / 津波荷重 / 静的加力実験 / 倒壊 / 地震応答 / 建築構造 / 津波 / 孤立波 / ピロティ構造 / 震動実験 / 鉄筋コンクリ－ト建築物 / ピロティ / 崩壊

Outline of Final Research Achievements

Hydraulic collapse tests were conducted on scaled specimens of reinforced concrete building structures including the effects of seismic vibration and floating wreckage. Soft first-story structures were tested under soliton wave with or without preceding shake table tests in 2014. It was experimentally verified that residual damages due to the prior ground shaking could increase the possibility of collapse by tsunami loading later on. Open frame structures were tested under continuous waves and with floating wreckage in 2016. The wave loads were measured and analyzed from the tests which increased drastically due to obstruction by the wreckage against the wave flow through openings. Static loading tests were also conducted to measure the rigorous capacities of the specimens in 2015 and 2017. A method of evaluating design wave loading on tsunami evacuation buildings is proposed reflecting the experimental results and associated analyses.

Research Products

• [Journal Article] 地震後に津波波力を受けるピロティ建物の応答性状 (2018)
  • Author(s): 壁谷澤寿一，壁谷澤寿海，有川太郎
  • Journal Title: 構造工学論文集 Volume: 64 Pages: 793-798
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] (1)Toshimi Kabeyasawa, Toshikazu Kabeyasawa, H Fukuyama: Effects of Floor Slabs on the Flexural Strength of Beams in Reinforced Concrete Buildings (2017)
  • Author(s): (1)Toshimi Kabeyasawa, Toshikazu Kabeyasawa, Hiroshi Fukuyama
  • Journal Title: BULLETIN OF THE NEW ZEALAND SOCIETY FOR EARTHQUAKE ENGINEERING Volume: 50 Pages: 517-526
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Full-Scale Testing of Reinforced Concrete Frame Buildings with Attached Walls Considering Damage Control Design (2017)
  • Author(s): Toshikazu Kabeyasawa, T Mukai, H Fukuyama, H Suwada, H Kato
  • Journal Title: BULLETIN OF THE NEW ZEALAND SOCIETY FOR EARTHQUAKE ENGINEERING Volume: 50 Pages: 586-594
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 衝撃波力に対する鉄筋コンクリート造構造物の応答に関する検討 (2017)
  • Author(s): 壁谷澤寿一，壁谷澤寿海，有川太郎
  • Journal Title: コンクリート工学年次論文集 Volume: 39 Pages: 793-798
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 連続波と漂流物による鉄筋コンクリ－ト建物の津波崩壊実験(その１実験計画および実験概要） (2017)
  • Author(s): 壁谷澤 寿海, 壁谷澤 寿一, 李ウトウ，松山 昌史，木原 直人
  • Journal Title: 日本建築学会大会梗概集 Volume: C Pages: 173-174
• [Journal Article] 鉄筋コンクリート造構造物の波力に対する動的応答性状に関する解析的研究 (2017)
  • Author(s): 壁谷澤 寿一
  • Journal Title: 日本地震工学会大会論文集 Volume: １
• [Journal Article] 連続波津波と漂流物閉塞による鉄筋コンクリ－ト建物の崩壊実験 (2017)
  • Author(s): 壁谷澤 寿海，壁谷澤 寿一，李ウトウ，松山 昌史，木原 直人
  • Journal Title: 日本地震工学会大会論文集 Volume: １
• [Journal Article] 鉄筋コンクリート造立体部分架構実験によるスラブ有効幅の検討（その7 直交梁の変形適合に関する検討） (2017)
  • Author(s): 壁谷澤寿一，壁谷澤寿海
  • Journal Title: 日本建築学会学術講演梗概集 Volume: C Pages: 639-640
• [Journal Article] 2016 年熊本地震による鉄筋コンクリート造学校校舎の被害率推定 (2017)
  • Author(s): 田尻清太郎，壁谷澤寿海，壁谷澤寿一
  • Journal Title: 日本建築学会学術講演梗概集 Volume: C Pages: 189-190
• [Journal Article] Performance of Soft-first-story Buildings against Earthquake Motions and Tsunami Loadings (2017)
  • Author(s): Toshikazu Kabeyasawa, Toshimi Kabeyasawa, Taro Arikawa, Yohei Takayama
  • Journal Title: Proceedings of 16th World Conference on Earthquake Engineering Volume: １
• [Journal Article] 大きな開口を有する建築物に作用する津波力に関する実験的研究 (2017)
  • Author(s): 岩田善裕，壁谷澤寿一，奥田 泰雄，秋山義信，福山貴子，鈴木一輝，池谷毅
  • Journal Title: 構造工学論文集 Volume: 63B Pages: 65-74
• [Journal Article] Performance of Soft-first-story Buildings against Earthquake Motions and Tsunami Loadings (2017)
  • Author(s): Toshikazu Kabeyasawa, Toshimi. Kabeyasawa, Taro Arikawa, Yohei Takayama
  • Journal Title: Proceedings of 16th World Conference on Earthquake Volume: １ Pages: 1-11
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] エネルギー線法による海岸線近傍の遡上津波の特性の評価法 (2016)
  • Author(s): 池谷毅， 高橋俊彦， 福山貴子， 末長清也， 喜々津仁密， 壁谷澤 寿一， 岩田 善裕， 奥田 泰雄
  • Journal Title: 海洋開発シンポジウム論文集 Volume: 72
  • NAID: 130005263218
• [Journal Article] 大きな開口を有する建築物に作用する津波力に関する実験的研究 その1 実験概要 (2016)
  • Author(s): 岩田善裕，壁谷澤寿一，奥田泰雄，秋山義信，福山貴子，鈴木一輝，池谷毅
  • Journal Title: 日本建築学会大会学術講演梗概集 Volume: 構造Ⅳ Pages: 57-58
  • NAID: 200000369357
• [Journal Article] 大きな開口を有する建築物に作用する津波力に関する実験的研究 その2 波力，波圧の計測結果 (2016)
  • Author(s): 鈴木一輝，岩田善裕，壁谷澤寿一，奥田泰雄，秋山義信，福山貴子，池谷毅
  • Journal Title: 日本建築学会大会学術講演梗概集 Volume: 構造Ⅳ Pages: 59-60
  • NAID: 200000369358
• [Journal Article] 大きな開口を有する建築物に作用する津波力に関する実験的研究 その3 津波力の低減に関する考察 (2016)
  • Author(s): 福山貴子，岩田善裕，壁谷澤寿一，奥田泰雄，秋山義信，鈴木一輝，池谷毅
  • Journal Title: 日本建築学会大会学術講演梗概集 Volume: 構造Ⅳ Pages: 61-62
  • NAID: 200000369359
• [Journal Article] 大きな開口を有する建築物に作用する津波力に関する実験的研究 その4 津波力の評価法 (2016)
  • Author(s): 秋山義信，岩田善裕，壁谷澤寿一，奥田泰雄，池谷毅，福山貴子，鈴木一輝
  • Journal Title: 日本建築学会大会学術講演梗概集 Volume: 構造Ⅳ Pages: 63-64
  • NAID: 200000369360
• [Journal Article] 建築物に作用する津波のシミュレーションその８ 水理験との整合性検証 (2016)
  • Author(s): 政岡沙央理，阪田升，壁谷澤寿一，奥田泰雄，長井大祐，喜々津仁密
  • Journal Title: 日本建築学会学術講演梗概集 Volume: 構造Ⅳ Pages: 639-640
  • NAID: 200000369000
• [Journal Article] 波圧・波力同時計測による衝撃的な津波荷重の計測方法 (2016)
  • Author(s): 田尻清太郎，壁谷澤寿海，壁谷澤寿一，奥田泰雄
  • Journal Title: 土木学会年次講演梗概集 Volume: C Pages: 39-40
• [Journal Article] 地震荷重と津波荷重を受ける鉄筋コンクリートピロティ建築物の崩壊実験 (2015)
  • Author(s): 高山 洋平, 壁谷澤 寿一, 壁谷澤 寿海
  • Journal Title: 日本建築学会大会学術講演梗概集 Volume: 構造IV Pages: 425-426
  • Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Hydraulic collapse tests on a reinforced concrete wall under impulsive wave load (2018)
  • Author(s): Toshikazu Kabeyasawa
  • Organizer: .11th National Conference on Earthquake Engineering (Paper ID 261)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effective slab width for evaluating ultimate capacities of reinforced concrete buildings (2017)
  • Author(s): Toshimi Kabeyasawa and Toshikazu Kabeyasawa
  • Organizer: The 4th Congres International de Geotechnique -Ouvrages -Structures
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Tsunami Collapse Tests on Soft 1st Story RC Building After Damaged by Dynamic Loading, (2017)
  • Author(s): Toshikazu Kabeyasawa
  • Organizer: The Second New Zealand - Japan Workshop on Evaluation of the Seismic Response of RC Buildings
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Tsunami Collapse Tests on Reinforced Concrete Frame Buildings under Continuous Wave with Floating Wreckage (2017)
  • Author(s): Toshimi Kabeyasawa
  • Organizer: The Second New Zealand - Japan Workshop on Evaluation of the Seismic Response of RC Buildings
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 災害拠点建築物を対象とした RC建築物の地震被災後継続利用技術開発 (2016)
  • Author(s): 壁谷澤寿一
  • Organizer: コンクリートサステイナビリティに関するシンポジウムⅢ
• [Presentation] 規準・指針類に示されていないRC部材の構造性能 (2016)
  • Author(s): 壁谷澤寿一
  • Organizer: 日本建築学会RC構造シンポジウム
• [Book] Lecture Notes in Civil Engineering Vol 8 (2017)
  • Author(s): Hoang-Hung Tran-Nguyen et al editors
  • Total Pages: 624
  • Publisher: Springers
  • ISBN: 9789811067129
• [Book] 災害拠点建築物の設計ガイドライン（案） (2017)
  • Author(s): 国土技術政策総合研究所
  • Total Pages: 41
  • Publisher: 国土技術政策総合研究所
• [Book] 津波からの多重防御・減災システムに関する研究 (2016)
  • Author(s): 国土交通省国土技術政策総合研究所
  • Total Pages: 180
  • Publisher: 国土交通省国土技術政策総合研究所