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耐震設計における許容残留変形評価と高機能材料利用による残留変形低減

研究課題

研究課題/領域番号 06F06145
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 建築構造・材料
研究機関京都大学

研究代表者

中島 正愛  京都大学, 防災研究所, 教授

研究分担者 MCCORMICK Jason Paul  京都大学, 防災研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2007年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2006年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード性能設計 / 耐震設計 / 高機能材料 / 残留変形
研究概要

性能の明示を謳う性能耐震設計では、代表性能指標としてもっぱら最大層間変形角を使っているが、扉の開閉傷害に起因する避難経路の遮断、構造躯体の修復性、内装材、外装材等非構造部材の補修性等、地震終了時に建物が被る残留変形(角)も無視しえない性能評価指標となる。本課題では、鋼構造建物は、(A)大地震下でどれぐらいの残留変形を被るのか、(B)どこまでの残留変形が許容できるか、(C)残留変形をどのように制御できるかを、明らかにすることを目的とし、特に、(A)残留変形の実態調査、(B)非構造部材の損傷同定、(C)残留変形制御機構の開発、に取り組む。
本研究の二年度である今年度では、上記(A)〜(C)のうち下記を実施した。
(A、B)残留変形の実態調査と許容残留変形:建築後約40年を経た5階建て建物の残留変形を、床の傾斜と柱の傾斜という指標から調べ、その平均値はいずれの傾斜も1/500以下にとどまっていることを明らかにした。また当該建物への居住者へのヒアリングから、1/500程度の傾斜は生活や仕事に影響がないことも判明した。さらに心理学分野への文献調査とヒアリング結果等も踏まえ、1/200が、心理面、機能面、安全面いずれにおいても許容しうる残留変形(傾斜)であることを突き止めた。
(C)残留変形の制御:残留変形最小化システムとして、柱脚部に原点復帰性を持たせる機構を考案し、それによって得られる残留変形低減効果を数値解析から明らかにした。また柱脚部原点復帰性を実現する具体的方法として、形状記憶合金をテンドンとして利用する方法と、鋼とコンクリートの間の摩擦係数が大きいことを利用した無緊結柱脚を用いる方法を提案し、後者についてはその妥当性を一連の振動台実験から検証した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Seismic Response of Non-Structural Partition Walls and Hanging Ceiling Systems2007

    • 著者名/発表者名
      McCormick, P., Matsuoka, Y., Suita, K., Nakashima, M.
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集 構造系

      ページ: 1081-1082

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Collapse simulation of four-story steel moment frame by distributed online hybrid test Part.3 Collapse behavior under strong ground motion2007

    • 著者名/発表者名
      Wang, T., Yoshitake, N., Murata, Y., McCormick, J., Nakashima, M.
    • 雑誌名

      日本建築学会大会学術講演梗概集 構造系

      ページ: 1103-1104

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Shake Table Test to Evaluate the Dynamic Friction Coefficient Between a Steel Base Plate and Mortar Base2007

    • 著者名/発表者名
      McCormick, J.
    • 雑誌名

      Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University, Annual Report No.50(In Press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Progress and Applications of a Peer-To-Peer(P2P)Internet Online Hybrid Test System2007

    • 著者名/発表者名
      McCormick, J., Tao, W., Peng, P., Nakashima, M.
    • 学会等名
      The 9th Canadian Conference on Earthquake Engineering
    • 発表場所
      カナダ、オタワ
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2024-03-26  

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