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浮き上がり機構を活用した対極大地震フェールセーフ構造に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 18560572
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 建築構造・材料
研究機関国土技術政策総合研究所

研究代表者

小豆畑 達哉  国土技術政策総合研究所, 建築研究部, 主任研究官 (00251629)

研究分担者 石原 直  国土技術政策総合研究所, 建築研究部, 主任研究官 (50370747)
緑川 光正  北海道大学, 工学研究科, 教授 (90126285)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
4,010千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 510千円)
2007年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード浮き上がり / フェールセーフ / 極大地震 / 振動台実験 / 制振
研究概要

本研究は、浮き上がりによる建築物の地震応答低減効果に着目し、通常の耐震設計で想定する設計用地震動を上回る地震動に対しても建築物の安全性を確保するための浮き上がり構造を活用した対極大地震フェールセーフ構造の実現性と有効性を検討するものである。本構造ではあるレベルまでの地震動に対しては、基礎固定の構造物として応答するが、地震動の強さがあるレベルを超えた時点で、浮き上がり応答を開始し、もって建築物への地震入力を抑制する。
まず、建築物に浮き上がり機構を導入するために、以下の項目について検討を行った。
(1)浮き上がり機構を活用した架構形式
(2)浮き上がり機構を実現する柱脚の復元力特性
(3)また、浮き上がり機構を導入した建築物の性能評価をより適切なものとするため、以下の項目について検討を行った。
(3)浮き上がり時における外力分布
(4)床の傾斜が地震時室内挙動に与える影響
最後に、建築構造モデルを単純化した上で地震応答解析を実施し、以下について検討を行った。
(5)極大地震に対する浮き上がり機構を活用したフェールセーフ構造の有効性
以上の検討により、浮き上がり機構を導入、実現する手法の実用化と性能評価手法の高度化を図るとともに、ラーメン構造及び損傷制御構造に浮き上がり機構を導入したフェールセーフ構造の有効性を確認した。特に塔状比の大きな建築物の場合には、ラーメン構造に浮き上がり機構を導入することで、履歴ダンパーを用いた制振構造とほぼ同等の性能を実現できることを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (28件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] 部分的に柱浮き上がりを許容した偏心筋違付鉄骨架構の地震応答2008

    • 著者名/発表者名
      緑川光正, ほか
    • 雑誌名

      構造工学論文集 Vol.54B

      ページ: 535-545

    • NAID

      110009706164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seismic Response of Eccentrically Braced Steel Frames With Partial Columns Allowed to Uplift2008

    • 著者名/発表者名
      Midorikawa, M. Toyomaki, S., Hori, H., Asari, T. Azuhata, T. Ishihara, T.
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering, AIJ, Vol. 54B

      ページ: 535-545

    • NAID

      110009706164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 部分的に柱浮き上がりを許容した偏心筋違付鉄骨架構の地震応答2008

    • 著者名/発表者名
      緑川 光正, ほか
    • 雑誌名

      構造工学論文集 Vol.54B

      ページ: 535-545

    • NAID

      110009706164

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coupled Vibration Control System for Slender Buildings Constructed Closely in Urban Area2007

    • 著者名/発表者名
      Azuhata, T., et. al.
    • 雑誌名

      Sensors and smart structures technologies for civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2007, Proc of SPIE 6529

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-centering building system composed of rocking structural members2007

    • 著者名/発表者名
      Azuhata, T., et. al.
    • 雑誌名

      Proceeding of SMSST (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seismic response three-dimensional analyses of ten-story steel frames with column uplift2007

    • 著者名/発表者名
      Midorikawa, M., et. al.
    • 雑誌名

      Earthquake Resistant Engineering Structures IV

      ページ: 165-174

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shaking table test on seismic response of reduced-scale models of multi-story buildings allowed to uplift2007

    • 著者名/発表者名
      Ishihara, T., et. al.
    • 雑誌名

      Earthquake Resistant Engineering Structures IV

      ページ: 175-184

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of impulsive force on earthquake response of rocking structura systems2007

    • 著者名/発表者名
      Azuhata, T., et. al.
    • 雑誌名

      Earthquake Resistant Engineering Structures IV

      ページ: 459-468

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 柱浮き上がり架構の地震応答に対する降伏型ベースプレートの効果2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木琢也、石原直, ほか
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集 第15巻

      ページ: 481-488

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 浮き上がり降伏型ベースプレートの履歴特性と累積塑性変形性能2007

    • 著者名/発表者名
      須藤智文、緑川光正, ほか
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集 第15巻

      ページ: 493-498

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-centering building system composed of rocking gtructural members2007

    • 著者名/発表者名
      Azuhata, T., Ishihara, T. Midorikawa, M.
    • 雑誌名

      Sensors and smart structures technologies for civil, Mechanical, and Aerospace Systems, Proc. Of SPIE, Vol. 6259

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Self-centering building system composed of rocking gtructural members2007

    • 著者名/発表者名
      Az uhata, T., Ishihara, T. Midorikawa, M.
    • 雑誌名

      Proc. Of SMSST

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Seismic response three-dimensional analyses of ten-story steel frames with column uplift2007

    • 著者名/発表者名
      Midorkawa, M., Azuhata, T. Ishihara, T.
    • 雑誌名

      Earthquake Resistant Engineering Structures IV

      ページ: 165-174

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Shaking Table test on seismic response of reduced-scale models of multi-story buildings allowed to uplift2007

    • 著者名/発表者名
      Ishihara, T., Azuhata, T. Noguchi, K, Morita, K. Midorikawa, M.
    • 雑誌名

      Earthquake Resistant Engineering Structures IV

      ページ: 175-184

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of impulsive force on earthquake response of rocking structural systems2007

    • 著者名/発表者名
      Azuhata, T., Ishihara, T. Midorikawa, M.
    • 雑誌名

      Earthquake Resistant Engineering Structures IV

      ページ: 459-468

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Yielding Base Plate on the Seismic Response of Braced Frame allowed to uplift2007

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, T., Ishihara, T., Azuhata, T. Midorikawa, M.
    • 雑誌名

      Journal of Constructional Steel. Vol. 15

      ページ: 481-488

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hysteretic Characteristics Cumulative Plastic Deformation Capacity of Yielding Base Plates for Structural Rocking Systems2007

    • 著者名/発表者名
      Sudo, T., Ishihara, T. Azuhata, T. Midorikawa, M.
    • 雑誌名

      Journal of Constructional Steel, Vol 15

      ページ: 493-498

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Self-centering building system composed of rocking structural members2007

    • 著者名/発表者名
      Azuhata, T., et. al.
    • 雑誌名

      Proceeding of SMSST

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of impulsive force on earthquake response of rocking structural systems2007

    • 著者名/発表者名
      Azuhata, T., et. al.
    • 雑誌名

      Earthquake Resistant Engineering Structures IV

      ページ: 459-468

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 柱浮き上がり架構の地震応答に対する降伏型ベースプレートの効果2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木 琢也、石原 直, ほか
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集 第15卷

      ページ: 481-488

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 浮き上がり降伏型ベースプレートの履歴特性と累積塑性変形性能2007

    • 著者名/発表者名
      須藤 智文、緑川 光正, ほか
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集 第15卷

      ページ: 493-498

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coupled Vibration Control System for Slender Buildings Constructed Closely in Urban Area2007

    • 著者名/発表者名
      T.Azuhata et al.
    • 雑誌名

      Sensors and smart structures technologies for civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2007, Proc of SPIE Vol. 6529

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 柱浮き上がり制振10層鉄骨架構の3次元地震応答解析2006

    • 著者名/発表者名
      緑川光正, ほか
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集 第14巻

      ページ: 321-326

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 層剛性分布を考慮した多層建築物の浮き上がり地震応答模型実験2006

    • 著者名/発表者名
      石原直, ほか
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集 第14巻

      ページ: 327-334

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3-dimensional Seismic Respones Analyses of Ten-story Respones-control Steel Frame with Column Uplift2006

    • 著者名/発表者名
      Midorikawa, M., Azuhata, T. Ishihara, T.
    • 雑誌名

      Journal of Constructional Steel, Vol. 14

      ページ: 321-326

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Shaking Table Test on Uplifting Responses of Reduced-scale Models of Multi-Story Buildings Considering Story Stiffness Distrbution2006

    • 著者名/発表者名
      Ishihara, T., Azuhata, T. Midorikawa, M.
    • 雑誌名

      Journal of Constructional Steel, Vol. 14

      ページ: 327-334

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 柱浮き上がり制振10層鉄骨架構の3次元地震応答解析2006

    • 著者名/発表者名
      緑川光正ほか
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集 第14巻

      ページ: 321-326

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 層剛性分布を考慮した多層建築物の浮き上がり地震応答模型実験2006

    • 著者名/発表者名
      石原直ほか
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集 第14巻

      ページ: 327-334

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 浮き上がりを生じる多層建築物の地震応答に関する模型振動台実験2007

    • 著者名/発表者名
      野口和也、石原直, ほか
    • 学会等名
      日本建築学会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2007-08-31
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 柱浮き上り制振構造に用いる降伏型ベースプレートの特性と累積塑性変形性能2007

    • 著者名/発表者名
      須藤智文、緑川光正, ほか
    • 学会等名
      日本建築学会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2007-08-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 均一せん断棒による多層建築物の浮き上がりモード特性に関する考察2007

    • 著者名/発表者名
      石原直, ほか
    • 学会等名
      日本建築学会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2007-08-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Study on Modal Characteristics of Uplifting Buildings Ysing Uniform Shear-beam2007

    • 著者名/発表者名
      Ishihara, T., Midorkawa, M. Azuhata, T.
    • 学会等名
      Annual Meeting of AIJ
    • 発表場所
      Fukuoka University
    • 年月日
      2007-08-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Shaking table test on dynamic behavior of multiple story buildings allowed to uplift using a small-scale specimen(Part 3 : Effect of Height/Width ratio)2007

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, K., Ishihara, T. Azuhata, T. Morita, K. Midorikawa, M.
    • 学会等名
      Annual Meeting of AIJ
    • 発表場所
      Fukuoka University
    • 年月日
      2007-08-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Hysteretic Characteristics of Yielding Base Plates for Rocking Controlled Building Structure2007

    • 著者名/発表者名
      Sudo, T., Ishihara, T. Azuhata, T. Midorikawa, M.
    • 学会等名
      Annual Meeting of AIJ
    • 発表場所
      Fukuoka University
    • 年月日
      2007-08-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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