2023 Fiscal Year Final Research Report

Deformation limit and dynamic soil-structure interaction for seismic safety evaluation of historical masonry buildings

Research Project

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Project/Area Number	19H02285
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 23010:Building structures and materials-related
Research Institution	Kanagawa University (2020-2021, 2023) Mie University (2019)
Principal Investigator	Hanazato Toshikazu 神奈川大学, 付置研究所, 客員教授 (60134285)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	上北恭史筑波大学, 芸術系, 教授 (00232736) 山口謙太郎九州大学, 人間環境学研究院, 教授 (10274490) 中川貴文京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (60414968) 新津靖東京電機大学, システムデザイン工学部, 教授 (70143659) 遠藤洋平信州大学, 学術研究院工学系, 助教 (90772864)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	歴史的建造物 / 組積造 / 地震 / 変形限界 / 動的相互作用 / 地盤 / 耐震診断 / 耐震補強
Outline of Final Research Achievements	Regarding the deformation limit in the seismic evaluation of historical masonry buildings, shaking table experiments using the model brick structures showed that the damage limit against in-plane shear is more than approximately 1/400, and that the non-collapse limit is a deformation angle exceeding this limit. Element tests verified the effect of strain rate on the deformation limit in the evaluation of dynamic deformation limit. Seismic monitoring and dynamic analyses of the existing buildings showed the dissipative damping effect due to dynamic interaction between the soils and the building, as well as, microtremor measurements revealed the input loss effect at the foundation. Microtremor measurements verified the effect of seismic reinforcement on improving deformation performance. It was also clarified that the traditional iron joints" Kasugai” would contribute to seismic safety for the timber-framed stone heritage structures.
Free Research Field	建築構造学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	歴史的建造物の耐震対策では最小限の補強が原則であり、耐震診断においては保有する耐震性能を考慮することが肝要になる。従来、無補強の歴史的組積造建造物では、耐震的に脆弱であるという通念もあり、耐震診断において変形クライテリアをかなり小さく設定してきていたが、本研究により変形限界をより合理的に評価する道筋を示した。また、動的変形限界と静的変形限界の差異について、ひずみ速度が要因となり得ることを示した。また、歴史的組積造建造物の耐震診断・補強計画において、地盤・構造物の動的相互作用効果の考慮は最小限の補強原則に資することを示した。さらに、現存する歴史的木骨石造建造物の保存活用計画に有用な知見を与えた。