2014 Fiscal Year Annual Research Report
巨大地震の長周期地震動による超高層住宅の生活継続プランの構築に関する系統的研究
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26242034
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
川瀬 博 京都大学, 防災研究所, 教授 (30311856)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 智美 清水建設株式会社技術研究所, その他部局等, 研究員 (00393562)
中村 友紀子 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20313504)
山口 謙太郎 九州大学, 人間・環境学研究科(研究院), 准教授 (10274490)
松島 信一 京都大学, 防災研究所, 准教授 (30393565)
関口 春子 京都大学, 防災研究所, 准教授 (20357320)
浅野 公之 京都大学, 防災研究所, 助教 (80452324)
久田 嘉章 工学院大学, 公私立大学の部局等, 教授 (70218709)
村上 正浩 工学院大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (90348863)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 建造物防災 / 生活継続計画 / 避難 / 超高層 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、海溝型巨大地震による堆積盆地内での長周期地震動を高精度に予測し、３次元フレームモデルにより既存超高層住宅の予測地震動に対する応答を求め、非構造部材を含めその機能的被害ポテンシャルを評価、さらに室内状況シミュレーションを実施して、生活継続可能性、および生活復旧に要する時間を評価することを目的としている。
今年度は既存構造物の耐震改修用の摩擦制震壁について、実大レベルの施工を通して効果を検証した。まず設置する5層鉄骨フレーム構造物の物理パラメタを回転慣性を含む曲げせん断型モデルで同定したところ、観測結果をよく説明するパラメタが得られた。次に実際に制震壁を設置して共振振動数の変化から制震壁による剛性増加を把握した。さらに隣接する3層構造物で反力を取り、油圧ジャッキで水平方向静的載荷試験を実施し、大変形時の挙動を把握した。これらの観測結果から制震壁のトリリニア復元力モデルを構築して動的解析を行った。その結果、提案する制震壁は構造物の地震時応答を低減させる十分な実用性を有していることが示された。さらに摩擦制震壁の面外方向の正負交番繰り返し水平載荷実験を行った結果、同壁体は面外方向の水平荷重に対して高い靭性と復元性を示し、その高い変形追随性能が確認された。また、同壁体の摩擦接合方法の改良を検討し、考案した新たな接合法について、面内方向の正負交番繰り返し水平載荷実験を行った。その結果、新接合法はプレストレスの緩和が想定より大きく引き続き検討と改良を行う必要性が確認された。さらに超高層建物の応答評価についても53階建てのS庁舎の長周期応答シミュレーション解析を継続し、提案する摩擦制震壁による耐震補強の有効性について検討した。また超高層ビル街における地震後の建物被害確認と即時使用性判定に関する研究も実施し、情報端末を利用した被害情報収集システムの提案などを行った。
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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
当初計画していた実大架構鉄骨フレームを用いた制震壁の性能検証実験や超高層構造物を模擬した振動台実験、静的正負交番繰り返し載荷実験などを通して、本研究で提案している制震壁の基本性能に関する貴重なデータを多数収集できたこと、および強震動予測の高度化や室内被害・非構造部材被害の評価につながる研究についても当初予定通りに進めることができたことから、研究はおおむね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は以下のように研究を推進する。
①スペクトル分離解析で求めたサイト特性から地下構造を求め、それを既存３次元地下構造モデルと結合して盆地構造モデルを構築し、その３次元FDM解析により理論的な長周期地震動を計算する。
②超高層建築物の３次元立体フレーム解析モデルを構築する。振動台を用いて超高層建物の模擬室内の振動実験を行い、機器および室内の被害予測モデルを構築する。
③摩擦式制震ダンパーの実用的な設計式を提案する。実大鉄骨架構に新しい摩擦接合方式の制震ダンパーを設置して観測結果のシミュレーションを行う。
④得られた調査情報と構造物のシミュレーション結果、および機器・室内の被害予測モデルに基づき、構造物の各フロアの応答レベルに対応した機能損傷確率モデルを構築する。
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