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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Resilience upgrade of building structures using effective combination of structural control and base isolation

Research Project

Project/Area Number 15H04079
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

竹脇 出  京都大学, 工学研究科, 教授 (20155055)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 辻 聖晃  京都大学, 工学研究科, 准教授 (00243121)
藤田 皓平  京都大学, 工学研究科, 助教 (40648713)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords耐震設計 / 制振設計 / 極限外乱法 / レジリエンス / 不確定性
Outline of Annual Research Achievements

制振ダンパーを含むような建物モデルが、断層近傍地震動の主要部分をモデル化したダブルインパルスを受ける場合の極限外乱法を展開した。ダンパー力と変位の関係において2次関数近似を導入することで、高精度かつ簡潔に理論展開が可能となり、エネルギー平衡に基づき弾塑性最大応答が閉形表現で誘導できることを明らかにした。
断層近傍地震動の中でも長周期パルスについては、通常の免震と連結制振のハイブリッド構造では十分に対応することは困難であることを明らかにし、レジリエンスの観点からは、Gap要素などを有するストッパー機構が有効であることを明らかにした。
断層破壊による震源モデルの設定、断層から地震基盤面までの波動伝播、地震基盤面以浅における地盤増幅特性などを総合的に考えたモデルに対する建物のロバスト性評価の理論展開を行った。本理論では、地震基盤面での設計用地震動の設定が重要となるが、Boore(1983)による振幅スペクトルと位相差分による位相特性の設定という新しいアプローチに基づき定式化を行った。
高層建物の構造特性を曲げせん断型モデルを用いて同定する理論を構築した。その際、部分空間法や逆問題型定式化を有効利用した独自の理論を展開した。尚、H28年度から繰り越した部分については、曲げせん断型モデルの同定において困難となる床回転角の同定に関して、最上階の床回転角からその他の層の床回転角を推定する方法の精度向上を行った。また、ノイズがその推定精度に及ぼす影響についても検討を行った。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2018 2017

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Stiffness identification of high-rise buildings based on statistical model-updating approach2018

    • Author(s)
      K.Fujita and I.Takewaki
    • Journal Title

      Frontiers in Built Environment

      Volume: 4(9)

    • DOI

      10.3389/fbuil.2018.00009

  • [Journal Article] Robustness evaluation of base- isolation building-connection hybrid controlled building structures considering uncertainties in deep ground2018

    • Author(s)
      K.Makita, M.Murase, K.Kondo and I.Takewaki
    • Journal Title

      Frontiers in Built Environment

      Volume: 4(16)

    • DOI

      10.3389/fbuil. 2018.00016

  • [Journal Article] 断層近傍地震動を受ける粘性減衰を有する完全弾塑性1自由度系の極限応答2017

    • Author(s)
      小島紘太郎,五月女義人,竹脇 出
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集

      Volume: 82(735) Pages: 643-652

    • DOI

      http://doi.org/10.3130/aijs. 80.1559

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dual control high-rise building for robuster earthquake performance2017

    • Author(s)
      Y.Fukumoto and I.Takewaki
    • Journal Title

      Frontiers in Built Environment

      Volume: 3(12)

    • DOI

      10.3389/fbuil.2017.00012

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Direct linear system identification method for multi-story three-dimensional building structure with general eccentricity2017

    • Author(s)
      K.Shintani, S.Yoshitomi and I.Takewaki
    • Journal Title

      Frontiers in Built Environment

      Volume: 3(17)

    • DOI

      10.3389/fbuil.2017.00017

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 免震・連結制振ハイブリッド構造の振動低減のメカニズム2017

    • Author(s)
      林 晃平,満田衛資,藤田皓平,辻 聖晃,竹脇 出
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集

      Volume: 82(737) Pages: 1023-1033

    • DOI

      http://doi.org/10.3130/aijs.82.1023

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Robustness evaluation of elastic-plastic base-isolated high-rise buildings under critical double impulse2017

    • Author(s)
      K.Fujita, K.Yasuda, Y.Kanno and I.Takewaki
    • Journal Title

      Frontiers in Built Environment

      Volume: 3(31)

    • DOI

      10.3389/fbuil.2017.00031

  • [Journal Article] Modal-physical hybrid system identification of high-rise building via subspace method and inverse-mode method2017

    • Author(s)
      K.Fujita, Y.Fujimori and I.Takewaki
    • Journal Title

      Frontiers in Built Environment

      Volume: 3(51)

    • DOI

      10.3389/fbuil.2017. 00051

  • [Journal Article] Frequency-domain physical-parameter system identification of building structures with stiffness eccentricity2017

    • Author(s)
      K.Nabeshima and I.Takewaki
    • Journal Title

      Frontiers in Built Environment

      Volume: 3(71)

    • DOI

      10.3389/fbuil.2017.00071

  • [Presentation] Stiffness identification of high-rise buildings via subspace and inverse-mode methods2017

    • Author(s)
      I.Takewaki, Y.Fujimori and K.Fujita
    • Organizer
      Proc. of The 11th Int. Workshop on Struct. Health Monit.
  • [Book] Critical response of elastic-plastic structures to near-fault ground motions and its application to base-isolated building structures2017

    • Author(s)
      I.Takewaki, R.Taniguchi and K.Kojima
    • Total Pages
      分担執筆(pp.123-141)
    • Publisher
      Springer Int. Publishing, Chapter 6, Earthq. Engineering and Structural Dynamics in Memory of Ragnar Sigbjornsson
    • ISBN
      978-3-319-62099-2

URL: 

Published: 2018-12-17  

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