| 研究課題/領域番号 |
16H04449
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
大崎 純 京都大学, 工学研究科, 教授 (40176855)
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| 研究分担者 |
田川 浩 広島大学, 工学研究科, 教授 (70283629)
高木 次郎 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (90512880)
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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 |
15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 耐震補強 / 構造最適化 / ブレース / ブロック壁 / 建築構造・材料 / 耐震設計 / 補強ブロック / 形状最適化 |
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| 研究成果の概要 |
既存骨組の柱・梁部材や接合部への影響および施工の容易性を考慮して，主に圧縮力と接触力で層せん断力に抵抗する耐震補強格子ブロックの形状を最適化する手法を提案し，最適形状の力学性能を3Dプリンタを用いた模型実験で検証した。また，圧縮のみに抵抗する二重鋼管ブレースや曲げ降伏先行形のH形断面ブレースなどの新しい形式のブレースを提案し，それらの性能を載荷実験によって検証した。さらに，発見的最適化手法と機械学習を用いて，地震力に対するブレース配置最適化問題における優良設計解の構造特性を分析し，優良設計解を判別する手法を提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
既存の建築建物の耐震性能を向上させるため，主に圧縮力と既存骨組への接触力で層せん断力に抵抗するブレースの新しい形式を提案し，数値解析によって，その性能を最適化するとともに実験で検証した。本研究の成果により，建物の使用を継続しながら，火器の使用や騒音をともなわずにブレースを簡便に設置でき，耐震性能を向上させることができる。また，ブレースの最適な配置を，設計者の勘と経験に頼らず，最適化や機械学習に基づく数理的な手法で求めることが可能となった。
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