2021 Fiscal Year Annual Research Report
建物のさらなる超高層化・制振化に向けた高精度の簡易解析法の構築
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20K21031
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
笠井 和彦 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任教授 (10293060)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 超高層建築 / 簡易解析法 / 制振 / 部材構成モデル / 曲げせん断モデル / 高次モード / コア / アウトリガー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超高層建物の設計では、柱、梁、壁など１万以上の構造部材と接合部を模擬して「部材構成モデル」を作成するが、地震などの揺れの動的（時刻歴）解析で は、データが膨大となり時間がかかり過ぎる。特に設計の概要を決める大切な初期段階では、むしろ各層の部材を集約して迅速に解析ができる「簡易モデル」が 重要である。
本研究では、高次までの振動モードを精確に再現する意味で世界初の簡易モデル化法を、架構形式が最も基本的かつ弾性の超高層建物について提案し、その顕著な拡張として、様々な架構形式、架構が弾性・弾塑性の場合、非制振・制振の場合を包括する高精度の簡易モデル化法を構築している。
断面保持を仮定する曲げ・せん断モデルの全体変形モードが、複数のスパンからなり、シアラグ効果、コアとラーメン架構の相互干渉などが複雑に影響する部材構成モデルに対し、その全体変形モードを単純な断面保持型に理想化した曲げ・せん断モデルで模擬する方法を開発している。査読付論文、大会論文も順調に発表している。
また、これまでは構造システムとしてラーメン架構、ラーメン架構＋コア、ラーメン架構＋コア＋アウトリガーを考慮していたが、欧米の超高層建物に多い、 単純支持架構＋コア＋アウトリガーのシステムを追加した。これら様々な構造にダンパーをとり付けた場合の制振効果も検討し、かつ、それぞれの簡易モデル化も終えた。少なくとも2編の査読論文として投稿する予定である。
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