2018 Fiscal Year Annual Research Report
Fundamental study on seismic design of building structures allowed to uplift considering dynamic soil-structure interaction
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16K06601
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| Research Institution | National Institute for Land and Infrastructure Management |
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Principal Investigator |
石原 直 国土技術政策総合研究所, 建築研究部, 室長 (50370747)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 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 |
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| 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30年度は、①昨年度に実施した模型試験体による振動台実験結果の分析、②実験結果の数値解析による再現、③試設計建物等に関する地震応答解析、④関連検討、を行った。①に関しては、振動台実験における模型底面での測定圧力の最大値は、数種の載荷板による平板載荷試験結果の範囲にあることを確認した。また振動台実験結果の周波数特性を分析し、入力地震動が大きくなるにつれて低振動数成分が優勢となることを把握した。②については、PΔ効果を近似的に取り入れた解析プログラムを新たに作成し、PΔ効果を無視した場合よりも実験の再現性がよくなることを確認した。③については試設計建物モデルを対象として地盤バネを変化させた地震応答解析を行い、負荷低減効果の変化等を明らかにした。また、均一せん断棒モデルを対象とした地震応答解析により、入力地震動が大きくなると高次モードの応答が相対的に大きくなる傾向を明らかにした。④については振動方向の質量分布の非対称性に着目した実験や解析を補足的に行った。
研究期間全体では実験・解析を通じて、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基礎的な知見を得た。
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