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倒壊にいたるまでの性能を考慮した鋼構造建築物の耐震設計法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 17H03336
研究種目

基盤研究(B)

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

岡崎 太一郎  北海道大学, 工学研究院, 教授 (20414964)

研究分担者 松宮 智央  近畿大学, 建築学部, 准教授 (20454639)
高橋 典之  東北大学, 工学研究科, 准教授 (60401270)
麻里 哲広  北海道大学, 工学研究院, 助教 (90250472)
長江 拓也  名古屋大学, 減災連携研究センター, 准教授 (90402932)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2017年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード建築構造 / 鋼構造 / 動的挙動 / 振動台実験 / 柱梁接合部 / 破壊 / 鋼構造建築物 / 倒壊 / 数値解析
研究成果の概要

鋼構造建築物が、設計想定を超える大地震を受けても倒壊を回避できるか、機能復旧できるかを評価するための基礎データを蓄積し、技術を開発することを目的とした。まず、柱梁接合部の動的載荷実験を実施して、接合部形式の違いや床スラブの存在が、破壊に至るまでの柱梁接合部の耐震性能に与える影響を明らかにした。次いで、こうした梁や柱単体の実験データを精密に再現する数値解析モデルを構築し、このモデルの集合体として構造物全体のモデルを構築することで、地震動を受けた鋼構造建築物に損傷が発生し、損傷が伝播する過程を再現できることを示した。関連して、減衰の数理モデルが地震応答解析に及ぼす影響を、数値実験によって検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

鋼構造建築物が、設計実務で考慮されるより大きな地震動を受けて、設計で想定されない損傷を受ける過程を評価するための科学技術を蓄積した。具体的には、鋼構造建築物の耐震性能を左右する柱梁接合部について、非常に実情に近い条件で再現実験を実施し、地震を受けて損傷し、最終的に破壊に至るまでの過程に関する詳細なデータを得た。さらに、こうした実験データに対して較正した数値モデルを組み合わせて、鋼構造建築物の全体系が地震を受けて損傷する過程を、数値解析で再現する技術を蓄積した。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] 繰り返し変形に伴う合成梁の剛性劣化挙動に注目した数値解析2020

    • 著者名/発表者名
      NONOYAMA Yusuke、NAGAE Takuya、OKAZAKI Taichiro、MATSUMIYA Tomohiro、TAKAHASHI Noriyuki、KAJIWARA Koichi、NAKAZAWA Hiroshi、MIKOSHIBA Tadashi
    • 雑誌名

      日本建築学会技術報告集

      巻: 26 号: 62 ページ: 153-158

    • DOI

      10.3130/aijt.26.153

    • NAID

      130007800667

    • ISSN
      1341-9463, 1881-8188
    • 年月日
      2020-02-20
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Full-Scale Testing and Design of Special Truss Moment Frames for High-Seismic Areas2020

    • 著者名/発表者名
      Chao Shih-Ho、Jiansinlapadamrong Chatchai、Simasathien Sanputt、Okazaki Taichiro
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering

      巻: 146 号: 3 ページ: 04019229-04019229

    • DOI

      10.1061/(asce)st.1943-541x.0002541

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Dynamic Loading Tests of Typical Japanese Steel Beam-to-Column Moment-Resisting Connections2019

    • 著者名/発表者名
      Taichiro Okazaki, Takuya Nagae, Tomohiro Matsumiya, Noriyuki Takahashi, Hiroshi Nakazawa, Tadashi Mikoshiba
    • 学会等名
      12th Pacific Structural Steel Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CYCLIC LOADING BEHAVIOR OF STEEL CHEVRON BRACED FRAMES DESIGNED ACCORDING TO CURRENT JAPANESE PRACTICE2019

    • 著者名/発表者名
      Akiri SEKI, Taichiro OKAZAKI, Hayato ASADA
    • 学会等名
      12th Pacific Structural Steel Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] COMPUTATIONAL STUDY ON THE CYCLIC LOADING BEHAVIOUR OF STEEL CHEVRON BRACED FRAMES2019

    • 著者名/発表者名
      Dias L. R. Ilanildo, Seki Akiri, Taichiro Okazaki
    • 学会等名
      12th Pacific Structural Steel Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fracture Simulation of Beams in a High-Rise Building Subjected to Long Period Ground Motion2019

    • 著者名/発表者名
      Hashini Herath, OKAZAKI Taichiro, MATSUI Ryota, NAGAE Takuya
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大型振動台を用いた構造骨組加力実験と解析評価 その9 合成梁の変形性能と剛性劣化挙動2019

    • 著者名/発表者名
      野々山 優輔, 長江 拓也, 岡崎 太一郎, 松宮 智央, 高橋 典之, 中澤 博志, 御子柴 正, 梶原 浩一
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大型振動台を用いた構造骨組加力実験と解析評価 その8 床スラブの合成効果2019

    • 著者名/発表者名
      青柳 克弘, 岡崎 太一郎, 長江 拓也, 松宮 智央, 高橋 典之, 中澤 博志, 御子柴 正, 梶原 浩一
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大型振動台を用いた構造骨組加力実験と解析評価 その7 動的載荷実験における画像相関法の適用と部材損傷進展評価2019

    • 著者名/発表者名
      根本 結衣, 高橋 典之, 長江 拓也, 丸山 一平, 松宮 智央, 岡崎 太一郎, 中澤 博志, 御子柴 正, 梶原 浩一
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Bracing Connections on the Cyclic Loading Behavior of Steel Chevron Braced Frames Part 7 Discussion of Test Results2019

    • 著者名/発表者名
      Akiri Seki, Shuhei Uesugi, Taichiro Okazaki, Hayato Asada, Ryota Matsui, Tetsuhiro Asari
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(東北)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Fracture Simulation of Beams in a High-Rise Building Subjected to Long Period Ground Motion2019

    • 著者名/発表者名
      Hashini Herath, Taichiro Okazaki, Ryota Matsui, Takuya Nagae
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(東北)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大型振動台を用いた構造骨組加力実験と解析評価 その8 床スラブの合成効果2019

    • 著者名/発表者名
      青柳克弘, 岡崎太一郎, 松宮智央, 高橋典之, 御子柴正, 梶原浩一
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(東北)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大型振動台を用いた構造骨組加力実験と解析評価 その9 合成梁の変形性能と剛性劣化挙動2019

    • 著者名/発表者名
      野々山優輔, 長江拓也, 岡崎太一郎, 松宮智央, 高橋典之, 中澤博志, 御子柴正, 梶原浩一
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(東北)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 減衰モデルが弾塑性時刻歴応答に与える影響 その1 減衰モデルの分析2019

    • 著者名/発表者名
      福富将, 髙橋裕人, 岡崎太一郎, 松井良太, 麻里哲広
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(東北)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 減衰モデルが弾塑性時刻歴応答に与える影響 その2 時刻歴応答解析2019

    • 著者名/発表者名
      髙橋裕人, 福富将, 岡崎太一郎, 松井良太, 麻里哲広
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(東北)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A COMPUTATIONAL STUDY ON THE CYCLIC LOADING BEHAVIOR OF STEEL CHEVRON BRACED FRAMES2018

    • 著者名/発表者名
      Ilanildo DIAS, Akiri SEKI , Taichiro OKAZAKI
    • 学会等名
      第15 回日本地震工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EXPERIMENTAL BEHAVIOR OF CHEVRON BRACED FRAMES DESIGNED ACCORDING TO CURRENT PRACTCE2018

    • 著者名/発表者名
      Akiri SEKI, Taichiro OKAZAKI ,Ilanildo DIAS, Hayato ASADA
    • 学会等名
      第15 回日本地震工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] H形断面ブレースを用いたK形ブレース付鋼架構の繰返し載荷実験2018

    • 著者名/発表者名
      上杉周平, 関あきり, 岡崎太一郎, 浅田勇人
    • 学会等名
      鋼構造年次論文報告集
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大型振動台を用いた構造骨組加力実験と解析評価 その5 現場式柱梁接合部の繰返し載荷性能2018

    • 著者名/発表者名
      青柳 克弘、岡崎 太一郎、長江 拓也、松宮 智央、高橋 典之、丸山 一平、中澤 博志、御子柴 正
    • 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] 大型振動台を用いた構造骨組加力実験と解析評価 その6 床スラブの影響を含めた分析2018

    • 著者名/発表者名
      野々山 優輔、鳥谷尾 駿佑、長江 拓也、岡崎 太一郎、松宮 智央、高橋 典之、丸山 一平、御子柴 正、梶原 浩一
    • 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] 大型振動台を用いた構造骨組加力実験と解析評価 その7 動的載荷実験における画像相関法の適用と部材損傷進展評価2018

    • 著者名/発表者名
      根本 結衣、高橋 典之、長江 拓也、丸山 一平、松宮 智央、岡崎太一郎、中澤 博志、御子柴 正、梶原 浩一
    • 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] 接合部性能に着目したブレース付ラーメンの耐震性能評価 その8 部分架構実験42018

    • 著者名/発表者名
      上杉 周平、関 あきり、岡崎 太一郎、浅田 勇人、麻里 哲広
    • 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] 接合部性能に着目したブレース付ラメンの耐震評価 接合部性能に着目したブレース付ラメンの耐震評価 接合部性能に着目したブレース付ラメンの耐震評価 接合部性能に着目したブレース付ラメンの耐震評価 接合部性能に着目したブレース付ラメンの耐震評価 その 9 H形断面 ブレースの挙動 ブ2018

    • 著者名/発表者名
      関 あきり、上杉 周平、中井 沙耶、岡崎太一郎、浅田 勇人、麻里 哲広
    • 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

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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