2014 Fiscal Year Annual Research Report
パルス波建物内伝播実験に基づく免震建物の最大応答簡易予測式の構築
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25630234
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
林 康裕 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70324704)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 免震建物 / パルス性地震動 / 擁壁衝突 / 建物内伝播 / 振動台実験 / 最大応答変形 / 最大応答加速度 / 簡易評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、パルス波が建物内を伝播する性状の実証的に把握するとともに、免震層の簡易最大応答予測し擁壁への可能性評価を行う手法を構築するととともに、擁壁衝突時の建物応答予測法の構築を行って、想定を超える内陸地殻内地震に対する免震建物の終局状態における安全性検証法の合理化を行うことを目的とする。
本研究では、まず、パルス性地震動に対する基礎免震建物の擁壁衝突時応答を把握するため，模型を用いた振動台実験をおこない、衝突による高次モード振動成分の励起を確認した。また、パルス振幅一定の条件下ではパルス周期が短いほど最大応答が増加することを確認した。次に、パルス性地震動を簡単な数学的モデル(正弦波パルス)でモデル化し、免震建物を想定した非減衰1自由度系の応答特性を分析した。さらに、運動方程式に基づく理論解とエネルギー釣合から最大応答変位を定式化し、簡易に評価できる手法を構築し、擁壁衝突可能性を簡易に評価可能とした。最後に、本手法と時刻歴応答解析、応答スペクトル法を比較することで、本手法の有効性について検討を行った。最後に、多自由度系せん断型モデルを用いてパルス性地震動に対する免震建物の応答特性を把握し、その知見を基に、高次モード（建物内の波動伝播）を考慮可能で、どのような擁壁部剛性・建物規模にも適用可能な簡易な最大応答変形予測手法を提案した。
提案予測法においては、衝突を考慮しない場合の時刻歴応答解析結果より得られた最大免震層変位と衝突直前の情報に基づき、免震建物が擁壁部から受ける反力を簡単な波形で近似的に再現可能とする点に新規性がある。反力を近似することで、擁壁への衝突を考慮した複雑な応答解析を実施することなく、擁壁部剛性が変化した際の建物応答への影響の理解を促進することができる。近似した反力を衝突位置に作用させて、数値積分による時刻歴応答解析を行う手法が提案予測法となっている。
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