2017 Fiscal Year Annual Research Report
Research on response-control bearings for mitigating earthquake damages of steel roof gymnasia supported by RC frames
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15H04075
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
竹内 徹 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (80361757)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松井 良太 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (00624397)
薛 松濤 東北工業大学, 工学部, 教授 (70236107)
熊谷 知彦 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (70376945)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 学校体育館 / 屋根構造 / 支承部 / 地震応答 / 避難施設 / 応答評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はラチスシェル屋根構造支持部に免震支承を導入した際の地震応答低減効果について研究を実施した。具体的には免震支承に球面滑り支承(SSB)を用いた縮小試験体を製作し、振動台実験を行うことで、屋根応答の測定・分析を行った。屋根免震構造の振動台実験は過去に事例があまりなく、貴重な知見となる。実験の結果、以下の知見が得られた。
1)地震動入力レベルの増大に伴いSSBが滑りはじめ、免震効果による屋根応答低減効果が顕著となる。2)水平・鉛直地震動を受けるSSB に支持された屋根型円筒ラチスアーチの応答は，水平，鉛直1 方向入力時の応答の時刻歴和または最大応答の二乗和平方根により再現できる。また，鉛直入力加速度が鉛直下向きに大きくなる場合，SSB の面圧が小さくなり，応答低減効果は小さくなる。3) 数値解析において，SSBをMSSモデルでモデル化することにより，SSB に支持された屋根型円筒ラチスアーチの応答を再現できる。4) 水平地震動を受けるSSB に支持された屋根型円筒ラチスアーチの応答加速度分布は，文献12) による免震層の等価剛性評価およびラチスシェル屋根構造設計規準において提案されている屋根面の応答加速度の予測式を用いることにより評価可能である。5) 非免震モデルにおいては，地震動の入力レベルが大きくなるに従い，対称モードの出現や有限曲げ変形により，鉛直応答加速度分布が二山型から一山型に変化し，既往の予測式における応答分布とは異なる形状となる場合がある。
以上、初年度と次年度の研究成果と併せて、エネルギー吸収型支承と免振支承によるラチスシェル屋根応答低減効果が確認され、それらの設計手法もほぼ確立したと考える。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
共同研究者の薛松濤博士は中国、同済大学の教授でもあり、国際共同研究としての性格も帯びている。
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