2015 Fiscal Year Annual Research Report
終局限界に対する余裕度評価と外乱の不確定性を考慮したロバスト設計法の構築
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15H04083
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| Research Institution | Setsunan University |
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Principal Investigator |
上谷 宏二 摂南大学, 理工学部, 教授 (40026349)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒木 慶一 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50324653)
伊藤 拓海 東京理科大学, 工学部, 准教授 (50376498)
田川 浩 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70283629)
谷口 与史也 大阪市立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30254387)
辻 聖晃 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00243121)
山川 誠 東京電機大学, 未来科学部, 准教授 (50378816)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 耐震設計 / 終局限界 / 下層部変形集中 / ロバスト性 / 補修・補強 / 立体骨組構造 / 心棒架構 / 変位制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
法令で想定されるレベルの入力までは機能維持を優先し、過大入力に対しては終局性能を向上させ、入力レベルに応じて応答が変化する構造システム・補強法を提案した。個々の研究実績はつぎの通りである。 (1) 構造物の安全性に対する余裕度を適正に評価するために、従来の理論では無視していた上層部弾性域が下層部変形集中領域に及ぼす影響を考慮に入れた理論を展開し、不安定域を含む複合非線形挙動の解析制御法を開発した。(2) オイルダンパー付き建物におけるダンパー本体や取り付け部材の破損が地震時応答に与える影響を調べた。また、順序統計量に基づく不確定性解析の方法を提案し、ロバスト性の高い設計解を安定して提示でき、かつ予測精度を保証できることを示した。 (3) 重層式骨組構造における終局性能（倒壊・崩壊余裕度）向上技術として、心棒架構システムおよび変位制御型ブレースを開発し、建物の変形を抑制するだけでなく、主体架構が負担する力の増加を抑えることができる構造システムを提案した。(4) 立体骨組構造における終局性能評価手法として、静的弾塑性解析によって得られるエネルギー吸収特性を用いた終局性能評価法を提案し、終局性能に寄与するエネルギー吸収特性を得るための手法を開発した。(5) 耐力劣化部材の補修・補強による終局性能向上技術として、局部座屈が生じた角形鋼管部材の補修法・補修効果の検討、補修作業の分析、補修後の終局耐震挙動の分析を行い、具体的な補修方法と施工手順を示した。
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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
研究計画に立案した項目に沿って、(1) 不安定域を含む複合非線形挙動の解析制御法の開発、および超高層建築物の下層部変形集中現象の解明 (2) 制振構造におけるダンパーの破損が地震時応答に与える影響の把握、およびロバスト性評価手法の提案、(3) 重層式骨組構造を対象とした終局性能（倒壊・崩壊余裕度）向上技術の開発、(4) 立体骨組構造を対象とした終局性能評価手法の開発 (5) 耐力劣化部材の終局性能向上技術として、角形鋼管部材の補修法の検討・分析を行った。全体を通じて、当初の計画通りにおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策はつぎの通りである。(1) 弾塑性安定理論に基づき、不安定域の挙動を追跡できる制御法の開発、および超高層建築物の下層部変形集中現象の解明 (2) 振動制御システムの性能保証範囲を超える入力が与えられたときの建物応答の特徴の解明、ロバスト性の高い構造システムの設計法の構築、(3) 心棒架構システム、変位制御型ブレースを用いた構造システムによる終局性能向上技術の開発、(4) 静的な荷重変形関係と動的応答結果との関係から限界指標に至る地震動の最大入力加速度推定法の開発、(5) 十字型部分骨組による載荷試験から、ラーメン骨組における補修前後の終局挙動を検討・分析
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