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大型震動台実験のシミュレーションによる建物の終局付近までの地震応答解析法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18H01588
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分23010:建築構造および材料関連
研究機関広島大学

研究代表者

中村 尚弘  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (50416640)

研究分担者 梶原 浩一  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 総括主任研究員 (10450256)
木下 拓也  株式会社竹中工務店 技術研究所, その他部局等, 研究員(移行) (60591328)
宮津 裕次  東京理科大学, 理工学部建築学科, 講師 (70547091)
東城 峻樹  株式会社竹中工務店 技術研究所, その他部局等, その他 (70752103)
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
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2020年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード大型震動台 / 地震応答解析 / 耐震設計 / 減衰モデル / 大型振動台 / 質点系モデル
研究成果の概要

本研究では大型震動台E-ディフェンスにおける代表的なS構造、RC構造各4体の実験データに基づき、シミュレーション解析とその性状分により、小振幅から終局レベル付近まで簡便かつ概ね妥当な精度で表現できる地震応答解析モデルの構築を目的する検討を行った。その結果、スラブの協力幅を適切に考慮し部材の剛性及び耐力を実情に合わせることで、一般的な質点系モデルでも層間変形角1/50程度までに概ね良好な応答結果が得られた。併せて解析に新たな減衰モデルとして拡張レイリー減衰等と提案するとともに、実験結果からの振動パラメータの同定方法としてMIEC法の検討も行い、これらの有効性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、我が国の耐震基準では原則として極稀地震動までの検討が求められているが、今後建物がこれを超える地震動に襲われる可能性は大きく、それを比較的簡便かつ概ね良好な精度で評価する方法が望まれる。E-ディフェンスではこれまで、多数の実大試験体の震動実験が行われ、終局レベルまでの貴重な振動データが得られている。しかし実施されたシミュレーションでは解析方法が各々異なる場合が多く相互の比較が困難である。そこで統一的な方法でシミュレーション解析を行い、性状を分析することにより、汎用性の高い方法を検討する必要がある。また分析の一環として減衰の性状分析や実験結果からの同定方法についても検討が必要である。

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

    (34件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 実測データに基づく一般建物の初期減衰定数の分析2021

    • 著者名/発表者名
      中村尚弘、佐武直紀、扇谷匠己、伊藤真二
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 67B ページ: 557-568

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parameter Identification for Nonlinear Structural Model Using Modal Iterative Error Correction Method, Engineering Structure2021

    • 著者名/発表者名
      Takuya Uesaka, Naohiro Nakamura,, Takuya Suzuki
    • 雑誌名

      Engineering Structure

      巻: 232 ページ: 111805-111805

    • DOI

      10.1016/j.engstruct.2020.111805

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 実大4層RC造建物を対象とした非線形応答解析モデルの同定2021

    • 著者名/発表者名
      上坂卓也、中村尚弘、鈴木琢也
    • 雑誌名

      日本建築学会技術報告集

      巻: 67

    • NAID

      130008106220

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 中高層建物における許容応力度法と時刻歴応答解析法の定量的比較2020

    • 著者名/発表者名
      中村尚弘,井上さゆり
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 66B ページ: 223-228

    • 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] 因果的履歴減衰モデルの超高層建物の非線形地震応答解析への適用2019

    • 著者名/発表者名
      中村尚弘
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 84 号: 759 ページ: 597-607

    • DOI

      10.3130/aijs.84.597

    • NAID

      130007655532

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 連続して地震を受ける杭基礎建物の応答特性に関する影響評価2019

    • 著者名/発表者名
      東城峻樹,中村尚弘
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 84 号: 759 ページ: 627-637

    • DOI

      10.3130/aijs.84.627

    • NAID

      130007655534

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • 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] 大型震動台実験におけるRC造建物の振動特性に及ぼす振動台の回転入力に関する影響2019

    • 著者名/発表者名
      東城峻樹,中村尚弘,土佐内優介,梶原浩一,佐武直紀
    • 雑誌名

      地震工学会論文集

      巻: 19,5 ページ: 356-367

    • NAID

      130007719122

    • 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] 地震観測記録に基づく建築構造物の上下方向1次振動特性2019

    • 著者名/発表者名
      木下拓也,中村尚弘,鹿島俊英
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 84 号: 766 ページ: 1545-1555

    • DOI

      10.3130/aijs.84.1545

    • NAID

      130007777635

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • 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] 大型震動台実験に基づくS造建物の振動特性の分析2018

    • 著者名/発表者名
      東城峻樹,中村尚弘,土佐内優介,梶原浩一,佐武直紀
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 746 ページ: 565-575

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 振幅依存性を考慮したS造建物の水平1次,2次振動特性2018

    • 著者名/発表者名
      中村尚弘,鹿嶋俊英,宮津裕次,東城峻樹,肥田 剛典,飯山 かほり,鈴木琢也
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 753 ページ: 1561-1571

    • NAID

      130007537591

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 実大RC造建物を対象とした非線形応答解析モデルの同定2021

    • 著者名/発表者名
      上坂卓也、中村尚弘、鈴木琢也
    • 学会等名
      日本建築学会中国支部研究報告集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 大型震動台実験に基づくRC造建物の上下振動特性の分析2021

    • 著者名/発表者名
      久保一晴、中村尚弘
    • 学会等名
      日本建築学会中国支部研究報告集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 大地震時のS造建物の大型振動台試験に基づく解析的検討2021

    • 著者名/発表者名
      高橋正樹、中村尚弘、梶原浩一
    • 学会等名
      日本建築学会中国支部研究報告集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 建築物の時刻歴応答解析結果への初期減衰モデルの影響2021

    • 著者名/発表者名
      安田翔平、中村尚弘
    • 学会等名
      日本建築学会中国支部研究報告集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 大型震動台実験による RC 造建物を対象とした時刻歴応答解析の解析精度に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      藤原 圭康、中村尚弘、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
      2020 実績報告書
  • [学会発表] モーダル反復誤差修正(MIEC)法による実大 RC 造建物の非線形応答解析モデルの同定2020

    • 著者名/発表者名
      上坂卓也, 中村 尚弘, 鈴木琢也
    • 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
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 建築物の耐震設計における水平 1 次の初期減衰定数に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      中村 尚弘,佐武直紀、扇谷匠己、伊藤 真二
    • 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
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Nonlinear response analysis of soil-foundation-structure interaction system of middle-rise RC building for ultimate seismic condition2019

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Nakamura, Takuya Suzuki
    • 学会等名
      7th International Conference on Computational Methods in Structural Dynamics and Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Problem and Study of SSI (Soil-Structure Interaction) for Japanese NPP (Nuclear Power Plant) Current and Future2019

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Nakamura
    • 学会等名
      25th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 建物の許容応力度法と時刻歴応答解析法の比較2019

    • 著者名/発表者名
      井上さゆり、中村尚弘
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] S 造建物の大型震動台試験のシミュレーション解析2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 正樹, 中村 尚弘, 梶原 浩一, 宮津 裕次
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] SRC造建物の地震応答解析に基づく1次,2次の振動特性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      杉野 文哉,中村 尚弘
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 4階建て鉄筋コンクリート造建物の大型震動台実験を対象とした時刻歴応答解析2019

    • 著者名/発表者名
      藤原 圭康,中村 尚弘,梶原 浩一
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 建物の非線形応答解析の初期減衰モデルへの因果的履歴減衰モデルの適用2019

    • 著者名/発表者名
      中村尚弘
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] モーダル反復誤差修正(MIEC)法による実大建物の線形,非線形応答解析モデルの同定2019

    • 著者名/発表者名
      上坂 卓也,中村 尚弘,鈴木 琢也
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 東北地方太平洋沖地震の観測記録に基づく建物の固有周期と減衰定数の傾向分析(その2)2019

    • 著者名/発表者名
      佐武 直紀,中村 尚弘
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of the Effect of Initial Damping Model and Hysteretic Model on Dynamic Characteristics of Structure2018

    • 著者名/発表者名
      Shinji Ukita, Naohiro Nakamura
    • 学会等名
      ICEES 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of Dynamic Characteristics of a Middle Rise SRC Building Using Long-Term Earthquake Observation Records2018

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Sugino, Naohiro Nakamura
    • 学会等名
      ICEES 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulation Analysis of a Full-Scale 5-Story Building with Vibration Control Dampers,2018

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Nakamura
    • 学会等名
      ICSAUDA 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Response Analysis of Soil-Foundation-Structure Interaction System of RC Building Using Nonlinear 3-dimensional FEM against Strong Earthquake2018

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Nakamura, Takuya Suzuki
    • 学会等名
      WCCM 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 構造物の1次,2次振動特性に及ぼす履歴モデルの影響評価2018

    • 著者名/発表者名
      浮田 紳二,中村尚弘,宮津 裕次
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 因果的履歴減衰モデルの建物の非線形地震応答解析への適用性に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      中村尚弘
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 10階建て鉄筋コンクリート造建物の大型震動台実験を対象とした時刻歴応答解析2018

    • 著者名/発表者名
      藤原 圭康, 梶原 浩一, 土佐内優介, 中村尚弘,宮津 裕次
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 建築物の減衰と振動2020

    • 著者名/発表者名
      日本建築学会
    • 総ページ数
      354
    • 出版者
      日本建築学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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