2016 Fiscal Year Annual Research Report
Research on Shock-Resistant Design on Buildings approaching from Reduction of Human Injury and Protection for Progressive Collapse
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26420552
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
向井 洋一 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (70252616)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱本 卓司 東京都市大学, 工学部, 教授 (10228546)
西田 明美 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究主幹 (40228185)
中村 尚弘 広島大学, 工学研究院, 教授 (50416640)
櫛部 淳道 株式会社竹中工務店 技術研究所, その他部局等, 研究員(移行) (00416603)
崎野 良比呂 近畿大学, 工学部, 准教授 (80273712)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 耐衝撃設計 / 衝撃荷重 / 衝撃破壊 / 非構造材 / 飛散物 / 想定外作用 / モーションキャプチャ / 高速ビデオカメラ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
建築物の耐衝撃設計の考え方に関連する、衝撃作用による人的被害の軽減と想定外作用による建物全体システムへの破壊波及の防止の2点に関して、これらの現象を定量的に理解するためのデータ収集を本研究の目的とした。最終年度の取組みは、①衝撃作用を受ける非構造材（ガラス）の破壊状況についての高速カメラ観測による詳細検証と、②動画記録された映像からの建築物の動的応答観測手法の検討である。
①については、実物サイズのサッシガラス窓の試験体への飛来物衝突を想定した破壊実験を実施した。ガラスの厚み、衝突体の重量と衝突速度をパラメータとして、ガラスの破壊と破片の飛散状況を高速カメラで撮影し、モーションキャプチャにより破片の飛散速度を定量的に評価した。さらに、ガラス破損状況を再現できるようなFEM解析モデルを構築し、その解析精度を検証した。
②については、地震の際に偶然に撮影された建築物の動画から抽出できる対象物の動的挙動のデータ精度、そのデータにより推定できる対象物の動特性の同定精度について検証を行った。動画として記録された建築物の動的挙動をモーションキャプチャにより評価するうえでの、計測精度と適用範囲について定量的に明らかにした。
本研究は、接触式センサが利用できない破壊現象等の計測手法、あるいは、災害時に動画として記録された建物等の映像から対象物の動的挙動を運動データ化する手法、としてビデオモーションキャプチャを適用する可能性を検証したものである。研究成果として、動画記録された映像から建物等の動特性を同定する手法として、また建築物の部材破壊や極限応答の計測用ツールとして、モーションキャプチャは非常に有用であることを示した。さらに、衝突や過大な地震作用など、想定外作用を受けた建築物の極限挙動の実験などにおいては、高速カメラを用いた運動計測が有意であることを確認した。
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