2019 Fiscal Year Research-status Report
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17K06655
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小澤 雄樹 芝浦工業大学, 建築学部, 教授 (50388120)
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2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 木造住宅 / 耐震性能 / シェルター / 応答制御 / オイルダンパー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
耐震性能の不足する木造住宅は全国に未だ数百万戸存在すると言われている。予測される大地震に対して、これら既存木造住宅の安全性を迅速に向上させていくことは、喫緊の社会的課題である。大地震時の建物倒壊から人命を保護するための手段の一つとして耐震シェルターがある。本研究で提案する手法は、木造住宅をシェルターと連結することで、地震応答制御の手段として利用しようとするものである。
過去に行われた解析的検討によって、耐震性能の不足する既存木造住宅をシェルターと連結することで、既存部分の応答を低減可能であることが確認された。ただし、柔な既存住宅を高剛性のシェルターと連結することで、過剰な水平力がシェルター側に流入し、シェルター自身を損傷させる恐れもあるため、注意が必要である。
前年度までの平面解析による検討で、連結部材としてダンパーを利用することに概ね3～4割程度、最大応答を抑えることが可能なこと、シェルター耐力に対してリリーフ荷重を適切に設定することでシェルターの損傷を抑えることが可能なことなどが把握された。
2019年度は新たな解析手法として、3次元倒壊解析ソフトウェアWallstatを導入した。本ソフトは個別要素法をベースとして開発されており、建物の倒壊挙動まで含めてシミュレーション可能な点に特徴があり、本研究の検討手法として非常に適切である。結果、シェルターを配置する位置によっては偏心の影響が強く出ること、ただしその場合でも建物全体の安全性は高まる場合が多いこと、2階建ての建物で1階のみにシェルターを挿入した場合は2階の応答を大きく増大させる恐れがあり、シェルター性能と連結部材の選択が重要であることなどが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究代表者が2018年9月～2019年9月まで海外留学中で研究環境に変化があったこと、より詳細なシミュレーションを行うために新しい解析手法を導入したことなどから、当初目的からやや遅れている。そのため、研究期間を1年延長した。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たな解析手法を導入することで、建物応答の３次元的な解析を比較的容易に行うことが可能となった。パラメータを増やしてより詳細なシミュレーションを行っていく。コロナウイルス拡大の影響等もあり、当初予定していた実験の実施はやや困難になったが、解析的検討の比重を大幅に高めてそれを補うことで、研究目的は十分達成可能であると考えている。
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| Causes of Carryover |
研究代表者の海外留学等による研究環境の変化により、特に実験に関して当初予定より遅れが生じている。また、コロナウイルス蔓延の影響等で、人員確保等に大きな影響が生じ、当初計画した実験の実施も困難になりつつある。実験規模を縮小し、解析的検討を強化するなど、選択可能なあらゆる手段を駆使して2020年度は検討を進めていく。
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Research Products
(1 results)
