2013 Fiscal Year Annual Research Report
大都市圏で想定される広帯域強震動と超高層建築の減災対策
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24360231
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| Research Institution | Kogakuin University |
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Principal Investigator |
久田 嘉章 工学院大学, 公私立大学の部局等, 教授 (70218709)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川辺 秀憲 京都大学, 原子炉実験所, 助教 (00346066)
永野 正行 東京理科大学, 理工学部, 教授 (60416865)
吉村 智昭 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20374043)
山下 哲郎 工学院大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (80458992)
西川 豊宏 工学院大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (80594069)
久保 智弘 工学院大学, 公私立大学の部局等, 助教 (80601898)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 大都市圏 / 広帯域強震動 / 超高層建築 / 2011年東日本大震災 / 首都直下地震 / 南海トラフ巨大地震 / 大変位振動台実験 / 即時被災度判定システム |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、2011年東北地方太平洋沖地震から得られた知見をもとに、南海トラフ巨大地震と首都直下地震を対象として大都市圏（東京・大阪・名古屋圏）で広周期帯域強震動を推定し、超高層建築の効果的な防災・減災対策を提案することである。平成25年度は、まずは中規模の実地震として、南海トラフ地震では2004年紀伊半島沖地震（前震、Mj7.1）、首都直下地震では2005年千葉県北西部地震(Mj6.0)、を対象として、強震動予測手法に関するベンチマークテストを実施した。使用した手法は、前者では数値解析手法と統計的グリーン関数法を、後者では両者に加えて理論的手法である。参加者は研究分担者に加えて、多くの外部研究機関からの結果を提供頂き、観測記録を含めて比較し、手法およびモデルの妥当性を検討した。一方、超高層建築の震災対策として工学院大学新宿校舎（29階鉄骨造）を対象に、弾塑性３次元立体フレーム構造の応答解析を行い、想定首都直下地震と東海・東南海連動地震などに対する応答解析を行い、制振補強効果の検討を行った。最適設計理論を活用した多数の補強案を検討し、長周期地震動が卓越する東海・東南海連動地震だけでなく、短周期地震動が卓越する首都直下地震にも制振効果が期待できる補強案を提示することができた。次に、大変位振動台を用いて、超高層建築の室内空間の揺れをシミュレートし、システム天井板の落下メカニズムの解明、および、効果的な落下防止策の検討を行った。落下防止策としては、天井板を金物で補強する案が、費用対効果と補強作業の簡便さで非常に有効であることを確認した。最後に、工学院大学新宿校舎における強震観測による被災度判定システムを活用し、2013年度防災訓練の際、防災センターにて構造躯体と室内の即時被災度判定を行い、避難の必要性の有無などを判断する実験を実施した。
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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
本研究の目的である大都市圏での強震動予測、超高層建築での応答特性の評価、大変位振動台による実大室内空間の振動実験による物的（構造・非構造・設備）、人的被害に軽減策に関する各項目について、満足すべき研究成果を得ている。３編の査読付き論文、６編の招待講演を含む多数の研究成果を公表しており、当初の目標はほぼ達成していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
強震動予測手法に関するベンチマークテストとして、今年度前半は2004年紀伊半島沖地震（前震、Mj7.1）と2005年千葉県北西部地震(Mj6.0)を対象とした検討を継続する。特に実地震と計算波形との比較では乖離が目立ち、震源と表層地盤を中心にモデル改善を行う。後半には想定南海トラフ地震と首都直下地震を対象としたベンチマークテストを実施し、成果を公表する。さらに超高層建築の効果的な防災・減災対策に関しては、工学院大学新宿校舎（29階鉄骨造）を対象とした最適配置理論を活用した効果的な制振補強対策を継続し、最終案をまとめる。特に想定される最大級地震に対する構造躯体の余裕度を視野に入れた検討を行う。さらに大変位振動台による実大被害実験を実施し、天井材とスプリンクラー配管の被害防止策の検討を行い、成果のとりまとめを行う。最後に得られた成果（補強効果の有無を加味した被害推定式など）を強震観測による即時被災度判定システムに実装し、防災訓練への活用等を通した実験を行い、成果を公表する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
大変位振動台を用いた超高層建築におけるシステム天井（シングルライン天井）の落下および補強策の実験において、天井材・補強材の金額が当初計画より安価に実施できたため、16,772円の繰り越し経費が生じた。
平成26年度も大変位振動台を用いた超高層建築におけるシステム天井の落下および補強対策の実験を実施し、当初予定の実験数を拡張し、効果的な補強先を提案するために有効に活用する予定である。
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[Presentation] 趣旨説明
Author(s)
久田嘉章
Organizer
日本建築学会・第41回地盤震動シンポジウム
Place of Presentation
建築会館（東京都）
Invited
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