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長寿命・環境負荷低減型空間構造物の性能設計法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17760451
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
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, 工学部, 助教 (70314094)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード空間構造物 / 性能設計法 / 長寿命構造 / 免震 / 制振 / 地震リスクアナリシス / 機能維持性能 / 限界耐力設計 / 大スパン構造 / 最適配置 / 遺伝的アルゴリズム
研究概要

本研究では,構造物の高寿命化・環境負荷低減の1つの方法として,免震・制振装置が導入された空間構造を対象とし,過大な入力地震動に対する性能設計法を提案する。本研究では,小中学校の体育館や大型スポーツ施設などの空間構造物(ドーム形状や円筒形状)を対象とする。この種の構造形式の設計法(または,応答推定方法)として,現行の限界耐力計算法の不自由さ(1モードに自由度を限定されていること)を解消し,大スパン構造物やシェル等などの空間構造物に適用可能な複数の振動モードを考慮したプッシュオーバー解析を提案する。この方法では,時刻歴応答解析することなく,地震力の強さに対応した最大応答値(加速度,速度,変位,断面力など)を精度良く推定することができることを示した。具体的には,下部構造の降伏層せん断力係数や履歴特性,地震動の入力レベル,を解析パラメータとし,提案した推定法と時刻歴応答解析の結果を比較することにより,本手法の適用性を検討した。さらに,1)免震・制振装置を導入することによる長寿命構造の実現性,2)免震・制振装置を導入することによる大地震時の空間構造の機能維持性能の向上度合いを定量的に分析するために,地震リスク・マネジメントで用いられる地震ロス関数(損失の期待値)や共用期間中に発生する複数の地震よる損傷費用期待値に注目した耐震性能評価方法を示した。本研究では,工場や体育館に多く使用されている中小規模の空間構造を対象とし,上記の指標を実際に計算し,その指標を用いた評価例を示す。これらの研究成果は,日本建築学会構造系論文集,構造工学論文集に投稿するとともに,国際シェル空間構造学会(IASS)の国際シンポジウムにて成果発表を行うことができた。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (28件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 体育館・工場など空間構造物の地震リスク評価に関する基礎的研究2007

    • 著者名/発表者名
      中澤祥二, 立道郁生, 嶋登志夫, 加藤史郎, 平野健太
    • 雑誌名

      構造工学論文集 Vol.53B

      ページ: 227-237

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 繰返し風荷重を受ける鉄筋コンクリート造冷却塔の弾塑性挙動2007

    • 著者名/発表者名
      加藤史郎, 中澤祥二, 島岡俊輔
    • 雑誌名

      構造工学論文集 Vol.53B

      ページ: 257-263

    • NAID

      110009706072

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 座屈拘束ブレースを用いた通信鉄塔の耐震補強法に関する研究,グリッドシステムを用いた遺伝的アルゴリズムによる座屈拘束ブレースの最適配置探索法2006

    • 著者名/発表者名
      中澤祥二, 村上秀樹, 加藤史郎, 大河内靖雄, 竹内 徹, 柴田良一
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 第604号

      ページ: 79-86

    • NAID

      110004776291

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 劣化型履歴を有するブレース架構で支持された複層ラチスドームの地震応答と静的地震荷重の推定2006

    • 著者名/発表者名
      中澤祥二, 斎藤慶太, 加藤史郎
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 第608号

      ページ: 69-76

    • NAID

      110004839974

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 限界耐力計算による骨組膜構造の応答評価,シングルレイヤー屋根型シェルへの適用例2006

    • 著者名/発表者名
      中澤祥二, 加藤史郎, 吉野達矢
    • 雑誌名

      膜構造研究論文集 No.20

      ページ: 83-94

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-Mode Based Estimation of Equivalent Seismic Loads and Static Estimation of Dynamic Response of Reticular Domes Supported By Ductile Substructure2006

    • 著者名/発表者名
      加藤史郎, 中澤祥二, 斎藤慶太
    • 雑誌名

      Journal of the International Association for Shell and Spatial Structures Vol.47

      ページ: 35-52

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation for Seismic Risk Based on Damage Ratio and Seismic Resistance of Spatial Structure2006

    • 著者名/発表者名
      Shoji NAKAZAWA, Toshio SHIMA, Ikuo TATEMICHI, Shiro KATO, Kenta HIRANO
    • 雑誌名

      IASS-APCS 2006 Symposium

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimation of Static Seismic Loads for Latticed Domes Supported by Substructure Frames Installed with Braces of Deterioration due to Buckling2006

    • 著者名/発表者名
      Shiro KATO, Shoji NAKAZAWA, Keita SAITO
    • 雑誌名

      IASS-APCS 2006 Symposium

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] On a Concept of Column Buckling for Member Proportioning and Buckling Load Estimation of Elliptic Paraboloidal Single Layer Lattice Domes2006

    • 著者名/発表者名
      Shiro KATO, Shoji NAKAZAWA, Kazune OKUHIRA, Naoya Higuchi, Takashi Ueki
    • 雑誌名

      IASS-APCS 2006 Symposium

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation for Buckling Loads of Two-Way Elliptic Paraboloidal Single Layer Lattice Domes2006

    • 著者名/発表者名
      Shiro KATO, Tetsuo YAMASHITA, Shoji NAKAZAWA, Atsushi FUJIBAYASHI
    • 雑誌名

      IASS-APCS 2006 Symposium

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Elasto-Plastic Behavior of Reinforced Concrete Cooling Tower under Cyclic Wind Loads2006

    • 著者名/発表者名
      Shiro KATO, Shunsuke SHIMAOKA, Shoji NAKAZAWA
    • 雑誌名

      IASS-APCS 2006 Symposium

    • NAID

      110009706072

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Earthquake Response Reduction of Reticular Domes by Using Inclined Bracing Elements with Stable Stress-Strain Characteristics2006

    • 著者名/発表者名
      Shiro KATO, Xiuli WANG, Shoji NAKAZAWA, Yun-Beom KIM, Daisuke KAKUDA
    • 雑誌名

      IASS-APCS 2006 Symposium

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] State-of-Art Report on Seismic Response Estimation of Metal Spatial Structures under Earthquake Motions, IASS-APCS 2006 Symposium2006

    • 著者名/発表者名
      Shiro KATO, Toru TAKEUCHI, Su-Duo XUE, Shoji NAKAZAWA, Ikuo TATEMICHI, Masumi FUJIMOTO, Feng FAN, Toshiyuki OGAWA, Zhi-hua Chen, Tomohiko KUMAGAI
    • 雑誌名

      IASS-APCS 2006 Symposium

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Review on Methods of Seismic Response Analysis of Metal Spatial Structures2006

    • 著者名/発表者名
      Su-Duo XUE, Shiro KATO, Toru TAKEUCHI, Shoji NAKAZAWA, Toshiyuki OGAWA, P. ZHUANG
    • 雑誌名

      IASS-APCS 2006 Symposium

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Recent Developments in Passive Control Technologies for Spatial Metal Structures2006

    • 著者名/発表者名
      Toru TAKEUCHI, S.D.XUE, Shiro KATO, Toshiyuki OGAWA, Masami FUJIMOTO, Shoji NAKAZAWA
    • 雑誌名

      IASS-APCS 2006 Symposium

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The Analysis of Performance to Reduce Vibration Response in Single Layer Cylindrical Lattice Dome with Buckling-Restrained-Brace2006

    • 著者名/発表者名
      Xiu-li WANG, Sen GAO, Shiro KATO, Shoji NAKAZAWA
    • 雑誌名

      IASS-APCS 2006 Symposium

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamic Analysis on Large Span Reticular Dome with Buckling-Restrained Braces2006

    • 著者名/発表者名
      Xiu-li WANG, Xiang Yong Chen, Shiro KATO, Shoji NAKAZAWA
    • 雑誌名

      IASS-APCS 2006 Symposium

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The Study of Vibration Reducing Performance of Single-Layer Ellipse Lattice Shell Installed Buckling Restrained Braces2006

    • 著者名/発表者名
      Xiu-li WANG, Lei Wang, Shiro KATO, Shoji NAKAZAWA
    • 雑誌名

      IASS-APCS 2006 Symposium

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 座屈拘束ブレースを用いた通信鉄塔の耐震補強法に関する研究〜グリッドシステムを用いた遺伝的アルゴリズムによる座屈拘束ブレースの最適配置探索法〜2006

    • 著者名/発表者名
      中澤祥二, 村上秀樹, 加藤史郎, 大河内靖雄, 竹内 徹, 柴田良一
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 604(掲載決定)

    • NAID

      110004776291

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-Mode Based Estimation of Equivalent Seismic Loads and Static Estimation of Dynamic Response of Reticular Domes Supported By Ductile Substructure2006

    • 著者名/発表者名
      Shiro Kato, Shoji Nakazawa, Keita Saito
    • 雑誌名

      Journal of the International Association for Shell and Spatial Structures (IASS Journal) (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Study on Seismic Response Estimation Based on Pushover Analysis for Membrane Structure Supported by Substructure2005

    • 著者名/発表者名
      Shoji Nakazawa, Shiro Kato, Tatsuya Yoshino, Kenshi Oda
    • 雑誌名

      IASS 2005 Symposium (International Symposium on Shell and Spatial Structures, Bucharest and Poiana Brasov, Romania, Sep.6-10 2005)

      ページ: 329-336

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Two Modes Pushover Analysis for Reticular Domes for Use of Performance Based Design and for Estimating Responses to Severe Earthquakes2005

    • 著者名/発表者名
      S.Kato, S.Nakazawa, K.Saito
    • 雑誌名

      IASS 2005 Symposium (International Symposium on Shell and Spatial Structures, Bucharest and Poiana Brasov, Romania, Sep.6-10 2005)

      ページ: 337-346

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 鉄骨造冷却塔の座屈耐力及び耐震性に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      加藤史郎, 中澤祥二, 島岡俊輔, 岡田英史
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集 597

      ページ: 85-92

    • NAID

      110004839835

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] グリッドシステムによる分散処理を用いた構造最適化に関する基礎的研究1CD-Linuxniによるグリッド構築と全数解析の可能性2005

    • 著者名/発表者名
      柴田良一, 島岡俊輔, 加藤史郎, 山内祥郎, 中澤祥二
    • 雑誌名

      構造工学論文集 51B

      ページ: 73-78

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Optimal Parameter Finding Based on Grid Computing System for Tuned Mass Dampers Applied to a Transmission Tower2005

    • 著者名/発表者名
      R.Shibata, S.Shimaoka, S.Kato, H.Murakami, S.Nakazawa, T.Sugiyama, H.Okubo
    • 雑誌名

      Third International Structural Engineering and Construction Conference (ISEC-03)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] グリッドシステムを活用したパラメトリックな構造計算に関する実証的研究(その3)遺伝的アルゴリズムを用いた通信鉄塔の制振部材の最適配置2005

    • 著者名/発表者名
      村上秀樹, 加藤史郎, 柴田良一, 中澤祥二, 杉山武, 大河内靖雄, 島岡俊輔
    • 雑誌名

      日本建築学会学大会学術講演会梗概集 B-1

      ページ: 847-848

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 鉄骨造冷却塔における座屈拘束部材の最適導入量に関する検討 グリッドシステムの適用2005

    • 著者名/発表者名
      島岡俊輔(豊橋技術科学大), 加藤史郎, 岡田英史, 中澤祥二, 柴田良一
    • 雑誌名

      日本建築学会学大会学術講演会梗概集 B-1

      ページ: 845-846

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 2モード型Pushover解析を用いた下部構造降伏型複層ラチスドームの耐震性能検討方法の提案2005

    • 著者名/発表者名
      斎藤慶太, 中澤祥二, 加藤史郎, 村上秀樹
    • 雑誌名

      日本建築学会学大会学術講演会梗概集 B-1

      ページ: 859-860

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 空間構造の動的挙動と耐震設計(2.3.2節,3.2.3項,5.3節,7.3節を執筆)2006

    • 著者名/発表者名
      執筆担当者32名
    • 総ページ数
      397
    • 出版者
      日本建築学会
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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