| 研究課題/領域番号 |
16H04445
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 | 東北大学 |
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研究代表者 |
木村 祥裕 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (60280997)
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| 研究分担者 |
古川 幸 東北大学, 工学研究科, 助教 (30636428)
田村 修次 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (40313837)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2016年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
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| キーワード | 鋼管杭 / 動座屈 / 累積損傷評価 / 液状化 / 高層建築物 / 遠心載荷実験 / 動的曲げ座屈 / 累積損傷 / 機能不全 / 非液状化層 / 回転拘束効果 / 損傷予測法 / 大地震 / 動的不安定現象 |
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| 研究成果の概要 |
東北地方太平洋沖地震のような長周期地震動により建物の水平変形により鋼管杭には大きな変動軸力が作用し，地盤の液状化により地盤による水平抵抗が低下することから，杭は動的不安定現象（動的曲げ座屈）により崩壊する可能性を示した。そして一回の地震動では上部構造物が不同沈下しないものの，杭が塑性化し，さらに複数回の余震を受けることで損傷が累積し，崩壊する可能性がある。そこで，地盤特性や入力地震動特性，上部構造物の振動特性等をパラメータにし，複数回地震動を受ける，高層建築物下の鋼管杭の累積損傷を評価する
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
杭基礎の損傷の再現及び杭基礎の損傷度を予測するために，様々なパラメータに対して地盤・杭基礎－建物系の縮小模型実験を行うとともに，これまでの研究成果研究業績の知見を踏まえ，地震動特性や地盤特性と杭の損傷度との関係を明らかにし，高層建築物下における鋼管杭の累積損傷度評価法を提案できた。この評価法を元に，将来の予測地震動に対する杭の残存保有性能評価法を確立することで，大地震後に新たに生じる予測地震動に対する杭の保有性能と要求性能の関係性を把握し，杭の補強や取り替えの有無を提示することができた。
以上より，大地震に対して安心・安全な社会を構築するための新たな設計法の確立に寄与することができた。
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