2016 Fiscal Year Research-status Report
地盤との動的相互作用を考慮した浮き上がり活用型建築構造の耐震設計に関する基礎研究
| Project/Area Number |
16K06601
|
|---|
| Research Institution | Building Research Institute |
|---|
Principal Investigator |
石原 直 国立研究開発法人建築研究所, 建築生産研究グループ, 主任研究員 (50370747)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小豆畑 達哉 国立研究開発法人建築研究所, 国際地震工学センター, 上席研究員 (00251629)
柏 尚稔 国土技術政策総合研究所, 建築研究部, 主任研究官 (40550132)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 浮き上がり / 地震応答解析 / 振動台実験 / 動的相互作用 / 土槽 / 直接基礎 / 区分線形系 / モード解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
浮き上がり活用型建築構造は簡易かつ安価に地震時の負荷低減効果を得ようとするものである。本研究では地盤－構造物連成系の動的相互作用効果、非構造部材や床応答に関する研究代表者・研究分担者の知見を融合して、既往の研究を発展させる形で上部構造及び地盤の変形・塑性化を考慮した浮き上がり活用型建築構造の耐震設計に関して基礎的な検討を行う。具体的には浮き上がりに伴う地盤の局所的な変形を考慮した場合の上部構造の応答の特徴を把握するとともに、地盤の極限支持力に対するバランスを考慮した上部構造の適切な耐力設定に関する知見を得る。
平成28年度は、自作の解析プログラムを改良・発展させた上で地震時の浮き上がり挙動を検討し、パラメータに応じた負荷低減効果を把握するとともに、高次モードの発生要因を分析してその推定手法を検討した。また、土槽を用いた振動台実験のために現有の模型を改良する形で直接基礎建築物を想定した試験体を製作した。
自作プログラムでは、初速度を与えた自由振動を解析するプログラムを改良して、地震応答解析を行えるようにした。理想化したモデルを対象として接地状態と浮き上がり状態とに分け、いわゆる区分線形系としての解法を採用した。1つの状態が続く間は古典的なモード解析の方法により漸化式を活用した計算が可能であり、状態の切り替えは条件式を設定して数値的な判断を自動的に行うものとした。
試験体については土槽に入れた砂質地盤上に設置することを想定し、基礎部材底面の複数点に小型の圧力計を設置して、接地率なども算定できるような計画とした。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
自作の解析プログラムの改良、地震応答解析による検討、実験計画などはおおむね予定通りに進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
次年度は予定どおり振動台実験によって実証的な検討を行う。また、自作プログラムに関してもさらなる改良や実験結果を踏まえた妥当性検証を行う予定である。
|
| Causes of Carryover |
現有の部材等を活用することで試験体製作経費等を抑制できたため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
翌年度に計画している実験のパラメータを拡張するために追加試験体等を製作するための経費として使用する予定である。
|
