2013 Fiscal Year Annual Research Report
建築物に作用する津波荷重の定量化とその耐津波性能の向上に関する総合的研究
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24246093
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中埜 良昭 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10212094)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有川 太郎 独立行政法人港湾空港技術研究所, 海洋研究領域, 上席研究員 (00344317)
崔 琥 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (40512009)
松川 和人 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (50709186)
藤間 功司 防衛大学校, 総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群, 教授 (00546187)
奥田 泰雄 国土技術政策総合研究所, 危機管理技術研究センター, 建築災害対策研究官 (70201994)
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| Project Period (FY) |
2012-10-31 – 2015-03-31
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| Keywords | 耐津波性能 / 漂流物 / 衝突 / 応答 / 荷重評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，津波漂流物の衝突が津波避難ビルへ与える影響を調査した。具体的な研究内容を下記に示す。
①津波漂流物の衝突を模擬した衝突実験ならびに同解析
衝突実験を行う際に想定した衝突物は排水量300t の鋼製船舶で，これを相似則に従い1/40に縮小した鋼棒を，津波避難ビルを模擬した鉄筋コンクリート(RC)スタブへ衝突させた。本実験では，主に最大衝突力，衝突時間，力積の特性及び反発係数を把握することを目的として実施し，また，それを補完する解析を行った結果，下記を明らかにした。(1) 鋼製船舶と建築物の間の反発係数は衝突速度によらず一定となるが，質量と材長（船の長さ）により変化し，単位長さあたりの質量を変数にとることにより反発係数の変動を評価できる。(2) 実大スケールで衝突力および力積の評価に必要な衝突力波形の形状と衝突時間及び反発係数は，船舶排水量と船長から評価が可能である。(3) 津波荷重に対して構造耐力上満足するもののその余裕度が低い6階建てRC造津波避難ビルの場合，排水量300tの40m 船舶が衝突すると，衝突速度が1.0m/s であっても建物が降伏する恐れがある。
②津波避難ビルに漂流物が衝突した際の崩壊安全性検討
「津波防災地域づくりに関する法律」の技術基準である「津波避難ビル等の構造上の要件に係る暫定指針」には，津波漂流物の衝突により建築物に局所的な破壊が生じたとしても，崩壊に至らないことを設計段階で確認することが要求されているが，その具体的な確認方法は提示されていない。そこで本研究では，津波漂流物がRC造柱に衝突することにより柱内部のコンクリートが完全に流出した状況を想定した試験体を製作し，避難ビルの自重に相当する鉛直荷重作用下での加力実験を行った。その結果，(1)柱が崩壊するときには主筋が全塑性状態となること，(2)主筋が露出した柱の軸力保持能力は主筋端部での力の釣合い式により評価可能であること，を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定していた衝突実験ならびに衝突解析，および漂流物が衝突した際の軸力保持能力を検証する実験を実施し，津波漂流物の衝突による建築物の応答及びそれに対する建築物の安全性が明らかとなってきたため，おおむね順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
H26年度には，H25年度の研究結果を利用して，津波避難ビルの設計に用いる津波漂流物衝突外力評価法の検討を行う。H25年度に行った衝突解析においては，漂流物衝突階の上下でその応答性状が異なる傾向が見られた。具体的には，荷重作用階より上階では建物の一次固有周期程度の周期で応答し，荷重作用階以下での応答波形は荷重波形と同様の波形形状となった。このため，衝突階上下の応答性状を理論的に検討したのち，衝突階上下で異なる外力・応答評価法を提案する予定である。
加えて，津波避難ビルの総合的な対津波性能向上を目的として，津波波力により鉄筋コンクリート部材に生じるひび割れ幅等の損傷量を評価する手法を開発し，ひび割れからの海水の侵入を防ぎ劣化を防止するための検討を行う。具体的には，これまで行われてきた縮小試験体を用いた部材実験結果を利用しこれらの実験で得られたひび割れ幅等の実験結果を設計時に参照可能なものとするため，縮小試験体―実大試験体間のひび割れ損傷量の差異を検討し，両者を容易に変換可能にする評価手法を開発する。
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Research Products
(2 results)
