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2019 Fiscal Year Annual Research Report

様々な制振・免震構造の統一的評価法による応答制御性能の把握と改善

Research Project

Project/Area Number 16H04447
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

笠井 和彦  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任教授 (10293060)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 大樹  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40447561)
松田 和浩  名城大学, 理工学部, 准教授 (80567397)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords制振構造 / 免震構造 / 設計法 / 超高層建物
Outline of Annual Research Achievements

制振構造、免震構造それぞれの多様化、免震構造に似て最下層を変形させる制振構造、超高層制振建物や免震構造での異種の減衰機構の混用など、様々な建物規模・構造形式が存在する。それらを建物案件ごとに異なるモデルで評価したり、試行錯誤的に設計しては、その経験を次の設計へ活かすことが困難であるため、建物の簡易的なモデル化や、それによる合理的な評価が重要となる。本研究課題は、上記の様々な設計の変位・加速度の評価を可能にしたうえで、従来の受動的応答制御の限界ラインの引き上げを提案するものである。
本研究課題4年目の研究実績としては、建築基準法の定める高さ60m以上の超高層建築物から、さらなる超高層化を見据えた400m級の超高層建築物にも適用可能な簡易モデルとして、動的特性を正確に再現できる新たな曲げせん断モデル化手法を提案した。この提案手法は、部材構成モデルの各部材の力・変形を個々には考慮せずに全体応答として得られる水平変位のみで曲げ剛性を算出でき、建築物の動的特性を高次モードまで正確に再現できるものとなっている。その研究成果は日本建築学会の構造系論文集で掲載が決定している。また、その論文では対象建物を基本的なラーメン構造としているが、適用範囲を拡張し、超高層建物に多いセンターコア構造やアウトリガー構造を有する架構にも応用できることを確認している。
その他に、応答スペクトルを用いた非構造部材の応答評価法や、間柱型制振構造のダンパー周辺部材変形を考慮した制振設計法を提案するなど、多くの研究成果が得られている。得られた成果は構造工学論文集、世界地震工学会議、日本建築学会大会などで発表している。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2020

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] 建築物のさらなる超高層化に向けた等価質点モデル化手法(その1):曲げせん断モデル作成に関する既往手法の考察と新たな手法の提案2020

    • Author(s)
      笠井和彦,渡井一樹,前田周作,佐藤大樹,鈴木庸介
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集

      Volume: 第85巻 第772号 Pages: 791-801

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] オイルダンパーと変形制御機構を併用した大振幅地震動に対する既存超高層建物の制振改修設計法2020

    • Author(s)
      上野史也,渡井一樹,佐藤大樹,笠井和彦, 佐分利和宏,前田達彦,増田寛之
    • Journal Title

      構造工学論文集

      Volume: 66B Pages: 353-365

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rotation Capacity of I-Shaped Beams under Alternating Axial Forces Based on Buckling-Mode Transitions2020

    • Author(s)
      Atsushi Suzuki, Yoshihiro Kimura, and Kazuhiko Kasai
    • Journal Title

      Journal of Structural Engineering

      Volume: 146(6) Pages: 04020089-1-14

    • DOI

      https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002623

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-pass filtering effect on near-fault ground motion properties and responses of base-isolated building2020

    • Author(s)
      Yaohui Xue, Wuchuan Pu, Kazuhiro Matsuda, Kazuhiko Kasai
    • Journal Title

      Soil Dynamics and Earthquake Engineering

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] A PREDICTION METHOD OF NON-STRUCTURAL RESPONSE SPECTRA Part 1: Outline of Prediction Method and Verification with SDOF Building2020

    • Author(s)
      K. Kasai, S. Komatsu, and D. Lau
    • Organizer
      17th World Conference on Earthquake Engineering
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A PREDICTION METHOD OF NON-STRUCTURAL RESPONSE SPECTRA Part 2: Verification of Components in Multi-story Building2020

    • Author(s)
      S. Komatsu, K. Kasai, and D. Lau
    • Organizer
      17th World Conference on Earthquake Engineering
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DEVELOPMENT OF BENDING-SHEAR MODEL FOR SIMPLIFIED ANALYSIS OF SUPER-TALL BUILDINGS2020

    • Author(s)
      K. Kasai, K. Watai, S. Maeda, D. Sato, Y. Suzuki
    • Organizer
      17th World Conference on Earthquake Engineering
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] APPLICATION OF NEW BENDING-SHEAR MODEL FOR SIMPLIFIED ANALYSIS OF VARIOUS SUPER-TALL BUILDINGS2020

    • Author(s)
      K. Watai, K. Kasai, S. Maeda, D. Sato, Y. Suzuki
    • Organizer
      17th World Conference on Earthquake Engineering
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 間柱型制振構造のダンパー周辺部材変形を考慮した制振設計法 (その1 - 非線形粘性ダンパーを用いた設計の手順と例)2020

    • Author(s)
      笠井和彦、田中清
    • Organizer
      日本建築学会大会
  • [Presentation] 間柱型制振構造のダンパー周辺部材変形を考慮した制振設計法(その2- 設計結果および変換則の検証)2020

    • Author(s)
      田中清、笠井和彦
    • Organizer
      日本建築学会大会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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