2010 Fiscal Year Annual Research Report
建築構造物における衝撃的破断現象の解明に関する基礎研究
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21560600
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
高畠 秀雄 金沢工業大学, 環境・建築学部, 教授 (20064462)
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| Keywords | 建築構造 / 耐震設計 / 衝撃的破壊 / 建物の衝突 / 衝突緩和 / 岩手・宮城内陸地震の上下動加速度 / 塔状構造物 / 制振 |
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| Research Abstract |
課題1 地震による建物同士の衝突によるEXP.Jの破壊挙動の解明と防止策の提案
(1)地震動により、隣接した建物同士がExpansion Joint(以後EXP.Jと略記)で衝突する際の力学的挙動を実験的に検討した。互いに質量が異なる1スパン4層建てのラーメン構造骨組(アルミ合金製縮小模型)からなる2棟を用いて、振動台による加振実験をして、EXP.Jで衝突させる。建物同士の空きはEXP.Jの空きを調整する事によって、2棟の建物同士の衝突の発生の有無と、その時発生する衝撃力の大きさとEXP.Jの空きとの関係を調べた。(2)次に、衝突力を緩和するため、独自に考案した緩和材をEXP.Jに挿入した場合の有効性を実験的に検討し、その有効性を確認した。(3)衝突時に作用する実験的挙動を理論的に再現するため、多質点系モデルによる衝突理論を提示し、数値計算結果と実験値を比較検討した。構造物同士の衝突に関する既往理論の結果と比較し、新たな知見を得た。(4)現在、研究結果を論文にまとめている段階であり、同時に、特許申請をする準備段階である。
課題2 動的荷重を受ける構造物の力学性状と衝撃的破断現象の理論構築
(1)梁に動的荷重が作用した時の荷重効果と固定荷重の関係を論文発表した。(2)セットバックする構造物の局所的応力の分布を考慮できる簡易解析理論を論文発表した。(3)梁に衝撃的な荷重が作用した時の応答性状を衝撃用汎用ソフトDYTRANを用いて、荷重の速度と大きさによる破壊性状の違いを数値計算により明らかにした。現在は、上記の解析結果を実験的に検証する段階である。
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