2021 Fiscal Year Annual Research Report
鋼構造骨組と免震支承の性能設計と最適化のための詳細有限要素解析システムの開発
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19H02286
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大崎 純 京都大学, 工学研究科, 教授 (40176855)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮村 倫司 日本大学, 工学部, 准教授 (30282594)
山下 拓三 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, 主任研究員 (40597605)
木村 俊明 名古屋市立大学, 大学院芸術工学研究科, 講師 (60816057)
藤原 淳 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, 主幹研究員 (80817049)
山本 雅史 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) (90416587)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 最適化 / 免震支承 / 振動台実験 / 構成則 / 有限要素解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．初年度と2年度に引き続き，鋼材料，コンクリート材料と高減衰ゴムの構成則のライブラリを作成し，高減衰ゴム免震支承の温度依存性を考慮した粘弾性（超弾性）材料と弾塑性材料を重ね合わせたモデルを用いて，さまざまな載荷条件での免震支承の特性を再現できることを示した。
２．鋼材の応力３軸度を考慮した延性破壊モデルを用いて，ロッドの単軸引張実験と部分骨組モデルの繰返し載荷実験結果を再現して，モデルの精度を検証した。その結果，延性的な破壊現象による耐力低下まで，陰解法によって再現できることを示した。
３．鋼材の多軸繰返し構成則のパラメータを同定するため，振動台実験を行った。また，複数の実験結果での多数の計測量を用いて材料パラメータを同定するためのベイズ最適化手法を提案し，上記の実験結果を用いてその精度を検証した。また，モーションキャプチャによって変位を高精度で計測できることを確認した。以上により，簡易な構造物の振動台実験によって，鋼材の多軸繰返しの弾塑性材料定数を同定する手法を提案できた。
３．上記１の高減衰ゴムの材料モデルを検証するための繰返し載荷実験を実施した。昨年度実施した単軸載荷の予備実験の結果をふまえて，載荷方法を確定し，楕円加振などの2軸載荷に対する特性を検証して，さまざまな載荷速度と載荷振幅に対する材料モデルの精度を確認するとともに，高減衰ゴムの内部の温度分布を計測した。さらに，さまざまな温度での繰返し載荷を行い，材料定数の温度依存性について検討した。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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