• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

非線形波動理論に基づく建築の1次元せん断ビームモデルの構築および被害予測への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17H04732
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 自然災害科学・防災学
研究機関東京理科大学 (2018-2020)
東北大学 (2017)

研究代表者

王 欣  東京理科大学, 理工学部建築学科, 助教 (90610626)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード波動干渉法 / 波動場の再構築 / 1次元波動伝搬 / インパルス応答 / 非線形波動伝搬 / 非線形効果 / 畳み込み計算 / 被害評価 / 建物の損傷 / 波動伝播速度の変化 / 分散 / 中間層反射 / 波動伝播理論 / 超高層建物 / 振動台実験 / せん断波速度 / 非線形波動理論 / 建築物 / 1次元せん断ビームモデル / 建物ヘルスモニタリング / せん断波伝播速度 / せん断波速度分散 / 1次元せん断ビームモデル / 建物被害予測 / せん断剛性
研究成果の概要

線形状態で建物の1 次元成層せん断ビームモデルの各層のヤング係数E,せん断剛性Gおよび密度ρを常時微動観測記録から同定する手法を開発した。同定したモデルの剛性は線形から非線形状態への変化と層間相対変位の関係を求めた。非線形波動伝播理論に基づくせん断剛性は線形から非線形状態までの変化過程で波動伝播をシミュレーションし,非線形効果を考慮したインパルス応答(システム関数)を定めることを行なった。インパルス応答と対象地震動の時間領域で畳み込み計算により建物の非線形応答を分析し,建物の各層の被害程度を評価することを試みた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

波動場の再構築の手法で基礎と地盤の相互作用の影響を除く,建物のモデル化の精度を飛躍的に高めるという点で学術的意義が高い。また,地震被害の軽減への真の貢献を果たすという点が挑戦的であると同時に最も社会的意義が高い。得られる知見は強震動予測の次の一環として,震源から建物までの波動伝播の大型シミュレーション計算に適用可能であり,効率的かつ高精度の建築群の被害予測に役割を果たすことが期待できる。今後,理工学と経済学のシミュレーションの連成で,大地震が引
き起こす地域・国家の短期・長期の経済被害の評価は,防災投資を算定する上で貢献できる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 9件)

  • [雑誌論文] アンケート調査に基づく2018年台湾花蓮地震時の高層集合住宅の揺れと室内被害2021

    • 著者名/発表者名
      渡邊哲士;王欣;永野正行
    • 雑誌名

      日本建築学会技術報告集

      巻: 27 号: 65 ページ: 142-147

    • DOI

      10.3130/aijt.27.142

    • NAID

      130007988440

    • ISSN
      1341-9463, 1881-8188
    • 年月日
      2021-02-20
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Smartphone-Based Bridge Seismic Monitoring System and Long-Term Field Application Tests2020

    • 著者名/発表者名
      Shrestha Ashish、Dang Ji、Wang Xin、Matsunaga Shogo
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering

      巻: 146 号: 2

    • DOI

      10.1061/(asce)st.1943-541x.0002513

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Image processing?based real‐time displacement monitoring methods using smart devices2019

    • 著者名/発表者名
      Shrestha Ashish、Dang Ji、Nakajima Keisuke、Wang Xin
    • 雑誌名

      Structural Control and Health Monitoring

      巻: 27 号: 2

    • DOI

      10.1002/stc.2473

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 常時微動観測に基づく傾斜した塔状比の大きい杭基礎高層建築物の振動特性および杭頭被害との関連性に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      FUKUOKA Shintaro、MOTOSAKA Masato、WANG Xin
    • 雑誌名

      日本地震工学会論文集

      巻: 18 号: 5 ページ: 5_88-5_107

    • DOI

      10.5610/jaee.18.5_88

    • NAID

      130007538306

    • ISSN
      1884-6246
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CHANGE OF NATURAL FREQUENCY OF LOW-RISE BUILDINGS BASED ON LONG-TERM VIBRATION RECORDS2018

    • 著者名/発表者名
      HATAKEYAMA Tomoki、WANG Xing、OHNO Susumu、MOTOSAKA Masato
    • 雑誌名

      日本地震工学会論文集

      巻: 18 号: 3 ページ: 3_15-3_25

    • DOI

      10.5610/jaee.18.3_15

    • NAID

      130007412512

    • ISSN
      1884-6246
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] FRACTURE IDENTIFICATION OF STEEL STRUCTURES FROM WAVEFORMS USING A CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORK2021

    • 著者名/発表者名
      Xin Wang, Luyao Wang, and Ji Dang
    • 学会等名
      17th World Conference of Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 波動干渉法を用いた鉄骨造高層建物の波動伝播速度に関する基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      王欣;永野正行
    • 学会等名
      日本建築学会全国大会2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Facture identification of steel structures from waveforms using convolutionla neural networks2020

    • 著者名/発表者名
      Xin Wang; Luyao Wang; Ji Dang
    • 学会等名
      17th World Conference on Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 波動干渉法を用いた鉄骨造高層建物の波動伝播速度に関する基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      王欣、永野正行
    • 学会等名
      2020年度日本建築学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of strong ground motions and its corresponding to questionnaire survey to damage of high-rise residential buildings during the 2018 Mw 6.4 Hulien, Taiwan, earthquake,2019

    • 著者名/発表者名
      Xin Wang, Masayuki Nagano,Hongjun Si,Wen-Yen Chang,Chun-Hsiang Kuo,Che-Min Lin,Kazunari Suzuki,Tetsushi Watanabe
    • 学会等名
      SSA Annual Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Convolutional-Neural-Network-Based Damage Detection Method and its Application to a Shake Table Test of an 18-Stoy Steel Frame Building Structure,2019

    • 著者名/発表者名
      Luyao Wang, Xin Wang, Ji Dang,
    • 学会等名
      SSA Annual Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lessons learned from the 2018 Hualien earthquake: I. characteristics of strong ground motions and its corresponding to damages from questionnaire survey for high-rise residential buildings2019

    • 著者名/発表者名
      Xin Wang, Yixuan Sun, Hongjun Si, Wen-Yen Chang, and Masayuki Nagano
    • 学会等名
      International Conference in Commemoration of 20th Anniversary of the 1999 Chi-Chi Earthquake
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 常時微動・人力加振および強震観測に基づく超高層 RC 造建物の曲げ変形を伴う振動特性2019

    • 著者名/発表者名
      朝比奈諒,飛田喜則,王欣,永野 正行
    • 学会等名
      2019年度地震工学会・大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 傾斜基盤を有する地盤上に建つ免震建物の震動特性と 捩れ挙動に着目した非免震建物との応答比較2019

    • 著者名/発表者名
      高平友博、飛田喜則、西浦遼、王欣、永野正行
    • 学会等名
      2019年度地震工学会・大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 近年発生した大地震時の強震記録に基づく国内の超高 層集合住宅を対象とした広域的な非線形地震応答推定2019

    • 著者名/発表者名
      村田将一,王欣,永野正行
    • 学会等名
      2019年度地震工学会・大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] CNNを用いた波形から鉄骨造建物の梁端破断の検出および振動台実験への応用2019

    • 著者名/発表者名
      王欣、王路遥、党紀
    • 学会等名
      第十三回日中建築構造技術交流会(蘭州)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Examination of the temperature dependency of natural frequencies of buildings using long-term ambient noise2018

    • 著者名/発表者名
      X. Wanga, T. Hatakeyamab, M. Motosakac, S. Ohno
    • 学会等名
      The 7th World Conference on Structural Control and Monitoring
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Building damage and retrofit effectiveness evaluation of a SRC building using vertical array measurements of ambient noises2018

    • 著者名/発表者名
      X. Wanga, K. Irikurab, K. Masakib
    • 学会等名
      The 7th World Conference on Structural Control and Monitoring
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CHANGES OF RESPONSE CHARACTERISTICS DUE TO DIFFERENT DAMAGE PATTERNS OF STEEL STRUCTURES2018

    • 著者名/発表者名
      X. Wang and K. Irikura
    • 学会等名
      Eleventh U.S. National Conference on Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LOW COST BRIDGE SEISMIC MONITORING APPLYING USED SMART PHONES AND CLOUD SERVER2018

    • 著者名/発表者名
      J. Dang , A. Shrestha, X. Wang, S. Matsunaga, P. J. Chun and S. Asamoto
    • 学会等名
      Eleventh U.S. National Conference on Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi