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一般建築物における地盤を考慮した動的振動モデルに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 09450201
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 建築構造・材料
研究機関東京大学

研究代表者

神田 順  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (80134477)

研究分担者 岩崎 良二  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60011160)
高田 毅士  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (10302762)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1999年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1998年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1997年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
キーワード常時微動 / 相互作用 / 高層建物 / 低層建物 / 基礎固定モデル / 連成系S-Rモデル / 固有周期 / 減衰定数 / 建物-地盤連成系 / 等価一質点系 / 伝達関数 / 同定 / 常時微動測定 / カーブフィット法 / RD法 / 自己相関法
研究概要

地盤を考慮した動的振動モデルを構築するに当たり、既存建物の常時微動測定を実施し、伝達関数を用いた同定手法によってその建物の動特性評価を行なった。
高層建物の場合について、24棟の既存S造建物で常時微動測定を実施し、その結果、地盤の相互作用による影響は認められず、従って、基礎固定モデルが、耐震性評価の動的モデルとして十分であることを指摘した。動的特性の中でも、特に、建物の固有周期や減衰定数を推定する手法、カーブフィット法、RD法、ARXモデルについて検討し、RD法によって解析した結果、軒高と1次固有周期との関係式T_1=0.021Hが得られ、減衰定数と1次固有周波数との関係式h_1=0.956f_1+0.566、1次、2次の減衰定数の関係、2次、3次の減衰定数の関係式h_2=0.873h_1+0.301、h_3=0.440h_1+0.993が得られた。
中低層建物の場合、7棟の既存RC造建物で常時微動測定を実施し、その結果、地盤の相互作用による影響が顕著に認められ、従って、S-Rモデルが、耐震性評価の動的モデルとして適切であることを指摘した。動特性の評価の際、建物の1次固有周期を基礎固定の伝達関数から求め、建物の減衰定数、地盤のロッキング剛性と減衰を建物+ロッキングの伝達関数においてロッキング剛性が極大値になるときの値とし、スウェイの剛性を減衰をS-Rモデルの伝達関数から求める同定手法を提案し、カーブフィット法により各種パラメータを推定する方法を提案した。各種の固有周期は、基礎固定T_b→建物+ロッキングT_R→連成系T_Tの順に大きくなる。低層では、ロッキングよりもスウェイの方が支配的なので、T_bからT_Rへの延びよりT_RからT_Tへの延びの方がずっと大きい。連成系の減衰定数は、建物の減衰よりかなり大きく、連成系の1次固有周期との関係は、h_T・T_T=0.02となり、固有周期が小さいとかなり大きな減衰定数となる。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] 森田高市: "常時微動測定に基づく鉄骨高層建物の一次減衰定数の評価"構造工学論文集. 44B. 333-340 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 森田高市: "建築物の減衰定数の振幅依存性に関する研究"日本建築学会大会学術講演梗概集. B-2. 995-996 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 原口圭: "常時微動測定に基づく地盤と建物の相互作用を考慮した中層建物の振動特性評価"日本建築学会大会学術講演梗概集. B-2. 327-328 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斎藤知生: "構造物システム同定における推定値の確率論的誤差評価"日本建築学会構造系論文集. 534. 41-48 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斎藤知生: "周波数領域の同定における誤差の評価"日本建築学会大会学術講演梗概集. B-1. 407-408 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松井英一郎: "常時微動測定による中低層建物の相互作用効果を含む振動特性評価"日本建築学会大会学術講演梗概集. B-2. 401-402 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Morita: "Estimation of First Modal Damping Ratios of Tall Buildings by Microtremor observation"Journal of Structure Eng.. Vol.44B. 333-340 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Morita: "Study on Damping Amplitude Dependence of Buildings"Summaries of Technical papers of Ann.Meeting of A.I.J. B-2. 995-996 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kei Haraguchi: "Estimation of Vibration Characteristics of Multistored Buildings Considering Soil-Structure Interaction by Microtremor Observation"Summaries of Technical papers of Ann.Meeting of A.I.J. B-2. 995-996 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoo Saito: "Estimation of Probabilistic Errors In Structural Identification"j.Struc.Constr.Eng.AIJ. No.534. 41-48 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomoo Saito: "Estimation of Errors in Structural Identification in Frequency Domain"Summaries of Technical papers of Ann.Meeting of A.I.J. B-1. 407-408 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eichirou Matsui: "Estimation of Vibration Characteristics of Low-rise Buildings considering Soil-structure Interaction by Microtremor Measurement"Summaries of Technical papers of Ann.Meeting of A.I.J. B-1. 401-402 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 森田高市: "建築物の減衰定数の振幅依存性に関する研究" 日本建築学会大会学術講演梗概集. B-2. 995-996 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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