| 研究課題/領域番号 |
13650644
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
建築構造・材料
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| 研究機関 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
高畠 秀雄 金沢工業大学, 工学部, 教授 (20064462)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | 衝撃 / 破壊 / 応力波 / 地震 / 構造物 / 過渡応答 / 動的挙動 / 数値解析 / 地震被害 / 兵庫県南部地震 / 耐震設計 / 提灯座屈 / 構造物と地盤の連成効果 / 跳び石現象 / 鋼構造 / 鋼製橋脚の座屈 |
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| 研究概要 |
1.兵庫県南部地震で発生した芦屋浜高層住宅の被害原因を数値解析により検討した。
(1)1階の極厚ボックス断面柱の破断は高軸力と曲げモーメントにより発生したこと、塑性ヒンジが初期に集中して発生する階では、構造物の損傷を受けやすく、塑性ヒンジが集中的に発生する事を避ける必要があることを指摘した。
(2)直下型地震では地震波の初期の段階において急激なエネルギの変化を生じ、構造物に大きなダメージを与える事が明らかになった。柱の溶接部の破断は、急激なエネルギの変化が発生している部分で生じている。
(3)芦屋浜高層住宅のブレースと柱の接合部での一体破断は、ブレースをガッセトプレートを介せずに直接柱に取り付けることにより、ブレースに局所的に発生した応力集中によって、ブレースの破断が発生し、各個撃破型に柱の破断へと進行したことを解明した。
2.開発した拡張した棒材理論を用いた簡易解析法の結果は、芦屋浜高層住宅の挙動を良く現しえることが明らかになった。構造物と地盤の動的相互作用を考慮した解析では、動的相互作用を考慮することにより被害が起こりやすくなること、また、工学的基盤面に作用した地震動波による応答結果は、地盤による増幅効果を考慮した告示によるG_sを用いた結果とほぼ同じ性状があることを明らかにした。
3.兵庫県南部地震で発生した道路高架橋の鋼製橋脚中間部の提灯座屈の座屈原因を動的非弾性解析の数値計算から解明した。座屈荷重は、軸力を受ける円筒座屈荷重の非弾性座屈値の1.06倍、弾性座屈値の0.181倍となり、また、中間部の提灯座屈は段落しにより発生し、一様断面では基部に発生することを明らかにした。次に、提灯座屈の発生メカニズムを支配する理論式を展開した。
4.地震震央近傍では跳び石現象が観測されているが、この現象を地盤と石との上下動に対する動的相互作用の効果によるとして一次元連続体解析より解明し、跳び石現象から工学的基盤面に作用する地震の大きさを把握できることを明らかにした。
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