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空間構造の雪荷重を考慮した総合耐震安全性評価手法の提案

研究課題

研究課題/領域番号 16K06571
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 建築構造・材料
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

中澤 祥二  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70314094)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード空間構造 / 耐震性能 / 応答解析 / 下部構造 / 地震荷重 / 等価線形化法 / リスク解析 / 雪荷重 / 円筒ラチスシェル / 地震損傷度曲線 / 建築構造・材料 / 耐震設計
研究成果の概要

小中学校体育館,スポーツアリーナなどの空間構造は、震災後に避難施設として利用される。このため、これらの構造物は高い耐震性が要求される。近年の気候変動にともない雪荷重の見直しがされつつあり、雪荷重を考慮した空間構造の耐震安全性の検討が必要である。
本研究では,雪荷重を考慮して設計された空間構造を対象とし、主構造材の限界変形に注目した新たな安全性能評価法を示す。さらに、空間構造を構成する非構造材の安全性能評価法を示し、空間構造の雪や地震に対する機能維持性能を含む総合的な耐震性能評価方法を提案することを目的とする。

研究成果の学術的意義や社会的意義

下部構造に支持された単層円筒ラチスシェルを対象として検討した結果、雪荷重を含む設計荷重に対して設計された屋根構造の固定荷重に対する安全率は比較的大きく,高い耐震性が期待されることを示した。下部構造に支持された空間構造では,上部構造の損傷はほとんど起きず,下部構造に損傷が集中することが確認できた。そこで,下部構造の限界変形に応じた構造物の耐震性を評価する指標を提案し、その指標を簡便に計算する方法も提案した。さらに、上部屋根構造の損傷を簡便に評価するための等価静的地震荷重の評価方法も提案した。これらの研究成果より、空間構造の損傷評価、耐震性能を簡便に評価することが可能となる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] 入力地震動の位相特性が鋼構造体育館の最大応答や動的靭性指標に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      斎藤慶太, 手塚晃斗, 中澤祥二
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 65B ページ: 517-524

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 等価線形化法を用いた鋼構造体育館の動的靭性指標の推定法2018

    • 著者名/発表者名
      中澤祥二,前田晴樹,加藤史郎
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 64B ページ: 551-560

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 下部構造を有する単層円筒ラチスシェルの耐震性能評価に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      前田晴樹, 中澤祥二, 加藤史郎
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 64B ページ: 561-570

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 形態創成手法により形状決定された自由国面ラチスシェルにおける座屈性状の分析及び座屈耐力の評価2017

    • 著者名/発表者名
      臼井寛弥、中澤祥二、滝内雄二
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 63B ページ: 133-140

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 自由曲面単層ラチスシェルの座屈耐力最大化に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      滝内 雄二, 加藤 史郎, 中澤 祥二
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 82 ページ: 441-450

    • NAID

      130005509455

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 単層円筒ラチスシェルの静的地震荷重に関する研究 その1 屋根面のみに対する検討2018

    • 著者名/発表者名
      岩田拓己,前田晴樹, 中澤祥二,加藤史郎
    • 学会等名
      日本建築学会大会(東北)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 単層円筒ラチスシェルの静的地震荷重に関する研究 その2 弾性の下部構造に支持された場合2018

    • 著者名/発表者名
      手塚晃斗,前田晴樹, 中澤祥二,加藤史郎
    • 学会等名
      日本建築学会大会(東北)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study on Equivalent Static Seismic Force of Single Layer Cylindrical Latticed Shells Roofs2018

    • 著者名/発表者名
      Shoji NAKAZAWA, Haruki MAEDA, Shiro KATO
    • 学会等名
      Proceedings of the IASS Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation method for Dynamic Ductility Index of Steel Structures by Using of Equivalent Linearization Method2017

    • 著者名/発表者名
      Shoji NAKAZAWA,Haruki Maeda
    • 学会等名
      International conference of Global Network for Innovative TEchnology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on Seismic Performance Evaluation of Cylindrical Latticed Shells Supported by Substructures2017

    • 著者名/発表者名
      Haruki Maeda, Shoji NAKAZAWA
    • 学会等名
      International conference of Global Network for Innovative TEchnology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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