2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of earthquake response analysis method up to near the final stage of buildings by simulation of large shaking table experiments
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18H01588
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
中村 尚弘 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (50416640)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶原 浩一 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 総括主任研究員 (10450256)
木下 拓也 株式会社竹中工務店 技術研究所, その他部局等, 研究員(移行) (60591328)
宮津 裕次 東京理科大学, 理工学部建築学科, 講師 (70547091)
東城 峻樹 株式会社竹中工務店 技術研究所, その他部局等, その他 (70752103)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 大型振動台 / 地震応答解析 / 減衰モデル / 質点系モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではS構造4体、RC構造4体を対象として統一的な方法でシミュレーション解析を行い、性状を分析することにより、小振幅から終局レベル付近まで簡便かつ概ね妥当な精度で表現できる地震応答解析モデルの構築を目的として以下の検討を行った。
建築物の振動特性の把握と整理：上記の試験体について、多数の実験データを統括的に整理し、建築物の振動特性が入力レベルに応じてどのように変化するか分析した。また試験体の重量が大きい場合、振動台に加えられる回転入力も大きくなる傾向があり、同定された減衰定数が過大となる場合が指摘されている。この影響をシミュレーション解析とシステム同定により検討した。これにより回転入力の適切な考慮により減衰定数が妥当な値に修正されることを確認した。
シミュレーション解析による検証とモデルの改良：質点系モデルにより、各ケースの実験結果との比較を行った。入力動が大きくなると、一般的な方法で設定されたモデルの結果は、実験との差異が大きくなる。この対応としてRC造では大梁の曲げ剛性に関するスラブの協力幅を、Ｓ造モデルにおいては部材の剛性と耐力を実情と合わせることで、ＲＣ造、Ｓ造とも一般的な質点系解析モデルでも強非線形域まで概ね良好な応答結果が得られた。
新たな減衰モデルの提案：非線形時の地震応答解析に適用可能な減衰モデルとして、従来の剛性比例型減衰やレイリー減衰に加え、新たな減衰モデルとして因果的履歴減衰と拡張モーダル減衰の検討を行った。この結果、特にＲＣ構造物において、剛性比例型および初期剛性を用いたレイリー減衰は精度に課題があることを示し、瞬間剛性を用いたレイリー減衰や因果的履歴減衰と拡張モーダル減衰の適用性が高いことを示した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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