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過大地震入力に対する免震構造の極限性能向上技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H02274
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 建築構造・材料
研究機関北海道大学

研究代表者

菊地 優  北海道大学, 工学研究院, 教授 (50344479)

研究分担者 濱口 弘樹  株式会社竹中工務店 技術研究所, 地震工学部, グループ長 (10416589)
白井 和貴  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (20610968)
飯場 正紀  北海道大学, 工学研究院, 教授 (40344006)
山本 雅史  株式会社竹中工務店 技術研究所, 地震工学部, 部長 (90416587)
研究協力者 石井 建  
和氣 知貴  
鴨下 直登  
AIKEN Ian D.  
BLACK Cameron J.  
MCKENNA Frank  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
43,160千円 (直接経費: 33,200千円、間接経費: 9,960千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 26,650千円 (直接経費: 20,500千円、間接経費: 6,150千円)
2015年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
キーワード耐震設計 / 免震構造 / 積層ゴム / すべり支承 / フェイルセーフ / 長周期地震動 / 巨大地震 / 耐震 / 免震 / 建築構造・材料 / 耐震工学 / 構造解析
研究成果の概要

本研究では来たる巨大地震への有力な備えとなる免震構造の一層の普及を目指し、過大な地震入力における免震構造の極限挙動を解明し、それに対処可能な免震構造の高性能化技術の開発を目的とする。具体的には、長周期地震動において多数回繰り返し変形を強いられても性能が劣化しにくい高耐久型の免震積層ゴム、および想定以上の過大な変形を強いられた場合でも免震装置が損傷せずに免震効果を維持できるフェイルセーフシステムの開発を行った。さらに、これらの免震装置の極限挙動の予測できる解析技術を開発し、オープンソース構造解析システムOpenSeesに実装することによって、高性能化技術を取り込んだ免震構造の設計を可能にした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 11件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 設計想定を超える地震動に対して高い耐震安全性を有する免震構造の提案2017

    • 著者名/発表者名
      濱口弘樹,和氣知貴,山本雅史,菊地優
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 第82巻第739号 ページ: 1349-1359

    • NAID

      130006107874

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coupling behavior of shear deformation and end rotation of elastomeric seismic isolation bearings2017

    • 著者名/発表者名
      Ken Ishii, Masaru Kikuchi, Takuya Nishimura, Cameron J. Black
    • 雑誌名

      Earthquake Engineering and Structural Dynamics

      巻: 46 号: 4 ページ: 677-694

    • DOI

      10.1002/eqe.2809

    • NAID

      120006425605

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 鉛プラグ入り積層ゴムの熱・力学的連成挙動を考慮した免震建物の地震応答解析2017

    • 著者名/発表者名
      黒嶋洋平,石井建,菊地優,飯場正紀,白井和貴
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 63B ページ: 231-239

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 多数回繰返し加力による変動を考慮した免震用鉛ダンパーの復元力モデルに関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      西村拓也,中西啓二,飯場正紀,菊地優
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 第80巻 第711号 ページ: 735-743

    • NAID

      130005083392

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高減衰積層ゴムの3軸連成力学モデルに関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      菊地優,加藤秀章,山本雅史,石井建,白井和貴
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 第80巻 第713号 ページ: 1067-1077

    • NAID

      130005093781

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] THERMAL-MECHANICAL COUPLED BEHAVIOR OF ELASTO-MERIC ISOLATION BEARINGS UNDER CYCLIC LOADINGS2018

    • 著者名/発表者名
      Masaru KIKUCHI and Ken ISHII
    • 学会等名
      16th European Conference on Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Horizontal Biaxial Loading Tests on Sliding Lead Rubber Bearing System2017

    • 著者名/発表者名
      (34)M. Yamamoto, H. Hamaguchi, N. Kamoshita, M. Kikuchi, K. Ishii, T. Wake
    • 学会等名
      2017 NZSEE Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Strength Degradation on Lead-Rubber Bearings during a Long-duration Earthquake2017

    • 著者名/発表者名
      T. Wake, M. Kikuchi, K. Ishii
    • 学会等名
      2017 NZSEE Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numeircal model for low-shear modulus high-damping rubber isolation bearing under large shear deformation2017

    • 著者名/発表者名
      Masaru Kikuchi, Ken Ishii, Kato Hideaki, Masahiro Nakamura
    • 学会等名
      EMI2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Seismic response analysis considering the thermal and mechanical coupling behavior of lead rubber bearings2017

    • 著者名/発表者名
      Ken Ishii, Masaru Kikuchi, Yohei Kuroshima
    • 学会等名
      EMI2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A proposal of An Isolation System with Higher Seismic Safety against Input Ground Motions beyond Expectations2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hamaguchi, Masashi Yamamoto, Tomotaka Wake, Masaru Kikuchi
    • 学会等名
      EMI2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A proposal of an Seismic Isolation System with Higher Safety Margin aginst Input Ground Motions beyond Design Level2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hamaguchi
    • 学会等名
      Post SMiRT24 Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Advanced Hysteresis Model of High-Damping Rubber Bearings for Seismic Isolation2017

    • 著者名/発表者名
      Masaru Kikuchi
    • 学会等名
      16th Scientific Conferernce of the momory of Professor Danilovsky
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高耐久LRBの開発 その3 角形LRB□900の動的加力実験2017

    • 著者名/発表者名
      和氣知貴・菊地優・石井建・黒嶋洋平・飯場正紀・白井和貴
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高耐久LRBの開発 その4 熱力学的連成挙動を考慮したシミュレーション解析2017

    • 著者名/発表者名
      黒嶋洋平・和氣知貴・菊地優・石井建・飯場正紀・白井和貴
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 錫プラグ入り積層ゴムの熱・力学連成挙動解析2017

    • 著者名/発表者名
      本田栞・菊地優・石井建・中南滋樹・安永亮・福田滋夫
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 想定を上回る地震に対して安全性の高い免震構造の提案 その14 実大試験体の動的加振実験概要2017

    • 著者名/発表者名
      山本雅史・浜口弘樹・石井建・鴨下直登・和氣知貴・菊地優
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 想定を上回る地震に対して安全性の高い免震構造の提案 その15 実大試験体の動的加振実験結果2017

    • 著者名/発表者名
      浜口弘樹・山本雅史・石井建・鴨下直登・和氣知貴・菊地優
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 想定を上回る地震に対して安全性の高い免震構造の提案 その16 実大試験体動的加振実験のシミュレーション解析2017

    • 著者名/発表者名
      石井建・浜口弘樹・山本雅史・鴨下直登・和氣知貴・菊地優
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 変形履歴積分型弾塑性モデルの低弾性高減衰積層ゴムへの適用2016

    • 著者名/発表者名
      加藤秀章,森隆浩,中村昌弘,室田伸夫,菊地優
    • 学会等名
      日本建築学会2016年度大会(九州)
    • 発表場所
      福岡大学(福岡市)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高耐久LRBの開発(その1 高熱容量LRB縮小試験体の加力試験)2016

    • 著者名/発表者名
      和氣知貴,菊地優,石井建,経沢一平,飯場正紀,白井和貴
    • 学会等名
      日本建築学会2016年度大会(九州)
    • 発表場所
      福岡大学(福岡市)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高耐久LRBの開発(その2 高熱容量LRBの熱・力学挙動連成解析)2016

    • 著者名/発表者名
      経沢一平,和氣知貴,菊地優,石井建,飯場正紀,白井和貴
    • 学会等名
      日本建築学会2016年度大会(九州)
    • 発表場所
      福岡大学(福岡市)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 想定を上回る地震に対して安全性の高い免震構造の提案(その11)水平2方向特性の実験概要2016

    • 著者名/発表者名
      鴨下直登,浜口弘樹,石井建,山本雅史,和氣知貴,菊地優
    • 学会等名
      日本建築学会2016年度大会(九州)
    • 発表場所
      福岡大学(福岡市)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 想定を上回る地震に対して安全性の高い免震構造の提案(その12)水平2方向特性の実験結果2016

    • 著者名/発表者名
      浜口弘樹,石井建,鴨下直登,山本雅史,和氣知貴,菊地優
    • 学会等名
      日本建築学会2016年度大会(九州)
    • 発表場所
      福岡大学(福岡市)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 想定を上回る地震に対して安全性の高い免震構造の提案(その13)水平2方向特性実験のシミュレーション解析2016

    • 著者名/発表者名
      石井建,鴨下直登,浜口弘樹,山本雅史,和氣知貴,菊地優
    • 学会等名
      日本建築学会2016年度大会(九州)
    • 発表場所
      福岡大学(福岡市)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Coupling Behavior of Shear Deformation and End Rotation of Elastomeric Isolation Bearings2016

    • 著者名/発表者名
      Ken Ishii, Masaru Kikuchi, Takuya Nishimura, Ian Aiken
    • 学会等名
      Engineering Mechanics Institute Conference 2016
    • 発表場所
      Nashville, USA.
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] OpenSeesを用いた免震構造解析システムの開発(その1 OpenSeesの概要)2015

    • 著者名/発表者名
      石井建,菊地優,経沢一平,白井和貴,山本雅史,近藤明洋
    • 学会等名
      日本建築学会2015年度大会(関東)
    • 発表場所
      東海大学(平塚市)
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] OpenSeesを用いた免震構造解析システムの開発(その2 要素モデルの開発例)2015

    • 著者名/発表者名
      経沢一平,菊地優,石井建,白井和貴,山本雅史,近藤明洋
    • 学会等名
      日本建築学会2015年度大会(関東)
    • 発表場所
      東海大学(平塚市)
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 超低弾性高減衰積層ゴムの大変形挙動解析モデルに関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      内田茉李,菊地優,石井建,加藤秀章,中村昌弘,室田伸夫
    • 学会等名
      日本建築学会2015年度大会(関東)
    • 発表場所
      東海大学(平塚市)
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Performance and response analysis of a seismically isolated building during the 2011 Tohoku earthquake, Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Masaru Kikuchi, Toshihide Kashima, Kyo Fukuda
    • 学会等名
      Engineering Mechanics Institute Conference 2015
    • 発表場所
      Stanford, USA.
    • 年月日
      2015-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analytical model for lead-rubber bearings considering heat conduction2015

    • 著者名/発表者名
      Ippei Tsunezawa, Masaru Kikuchi, Takahito Nakamura
    • 学会等名
      Engineering Mechanics Institute Conference 2015
    • 発表場所
      Stanford, USA.
    • 年月日
      2015-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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