| 研究課題/領域番号 |
10355022
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
建築構造・材料
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
谷村 眞治 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (30081235)
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| 研究分担者 |
斎藤 年正 日立造船(株)技術研究所, 要素技術研究センター, 主席研究員
高畠 秀雄 金沢工業大学, 工学部, 教授 (20064462)
秋山 宏 日本大学, 理工学研究科, 教授 (80010825)
浅田 和雄 三菱重工業(株), 高砂研究所, 主務研究員
齋藤 年正 日立造船(株), 技術研究所・要素技術研究センター, 主席研究員
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
17,900千円 (直接経費: 17,900千円)
2000年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1999年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
1998年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
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| キーワード | 直下型地震 / 構造物 / 破壊 / 動的応答 / 解析 / 衝撃 / ソリッドモデル / 振動 / 鉄骨構造 |
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| 研究概要 |
阪神・淡路大震災で生じた大型鋼構造物の脆性破壊の発生機構を理解するために、大型高層鋼構造物モデルの基底部にその地震時の記録波形を入力して、その地震動初期の激しい上下・水平動の入力時間と対応した構造物の過渡応答時の挙動を動的有限要素法で解析した。これにより、その過渡応答時において、鋼部材の動的降伏点及び引張強さを超えた引張応力が発生するところが、数10ヶ所以上ある結果が得られた。また、その鋼部材中で応力集中係数が約6に達する場合のあること、及び鋼材強度のひずみ速度依存性も明らかにした。これらの結果から、直下型地震動初期の激しい揺れに対応した大型構造物の過渡応答時において、脆性破壊の開始が起きた可能性が高いことを、明らかにした。一方、激しい地震動による大型構造物の振動中において、部材間の衝突が起こり、衝突による高い衝撃力の発生によって破壊が生じた可能性の高い事例のあることを例証した.さらに、そのような過渡応答時及び衝突時に注目した視点からの破壊の防止対策も,極めて重要であることを指摘した.
鋼構造部材の脆性破壊は単に静的強度のみならず材料の総合的物性に支配され、材料物性の的確な把握は未だなされていない。鋼構造部材の脆性破壊を排除するための条件をより単純かつ現実的に求めることを目的として、実大振動台による部材レベルでの破壊実験も行った。これにより、兵庫県南部地震で顕在化した、鋼構造建築における脆性的破断モードに関して、実験的研究の成果を整理して、材料特性と部材挙動の関係を明らかにした。また、建築物の耐震向上に寄与する要因を整理し、鋼構造物の直下型地震下における耐震性確保の方策をまとめた。
直下型地震は海洋型地震に比べて瞬間入力エネルギー変化が非常に大きく、それが最大となる時刻で応答が最大値を示すことから、この急激なエネルギー変化に対応できる強度が耐震上不可欠であることを指摘した。
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