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巨大地震時の超高層免震構造物の破壊メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 19F19777
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分22020:構造工学および地震工学関連
研究機関東北工業大学

研究代表者

薛 松濤  東北工業大学, 建築学部, 教授 (70236107)

研究分担者 SONG XIAO  東北工業大学, 建築学部, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-11-08 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2021年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード中間層免震 / 免震 / 振動台実験 / アスペクト比 / 基礎免震 / 振動実験
研究開始時の研究の概要

免震構造物がかなり普及されていて、高層免震も数多くみられるようになりました。しかし、構造物の高さの極限がいまだに不明です。高さの極限は構造物の大きさにも関係して、その比をアスペクト比と呼ばれています。本研究は、巨大地震を念頭に置いて、東北工業大学で実測された地震及び振動データを用いて、基礎免震あるいは中間層免震を有する構造物の最適アスペクト比について、解析研究および振動台模型実験をもって検討する。それに従って、構造物の破壊メカニズムを究明することと同時に高さ極限を提案しようとしています。

研究実績の概要

2021年4月より2022年9月までのプロジェクトの最後の半年に、主には確認実験及び解析検証をおこなった。前年度より作成した中間免震層を有する構造モデルを用いて、免震層の高さ位置を変更させながら地震波を入力して実験を行い、中間層免震効果について確認実験を行った。構造モデルを破壊するまでには至っていなかったが、異なる実地震波及び倍率を調整して振動台実験を行い、加速度応答及び変形応答による構造物の高さの極限についても検討を行った。実験の応答を用いて前年度に作成した解析プログラムの係数を修正して、繰り返し計算を行いほぼ振動台実験と一致した解析結果を得ることができた。そのため再度解析によって理論的に最も適切な免震層位置について検討した。実験データの整理及び解析結果の整理が全般的に終わったが、本プロジェクトは、コロナで実験モデルの作成が遅れて解析が先行しました。そのために、解析成果をもって一つの論文をまとめ、2021年9月プロジェクト終了直前に掲載された。Xiao Song(JSPS研究者) and Songtao Xue(指導教員):Evaluation of the Modal Coupling Effect in Midstory Isolation Systems Based on Random Vibration Analysis, Shock and Vibration, Volume 2021, Article ID 9382235, 16 pages, 28 September 2021。(論文の謝辞にはJSPSへの感謝を記入している)。そして実験による成果等については現在論文をまとめている最中である。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] 広州大学/河南大学(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of the Modal Coupling Effect in Midstory Isolation Systems Based on Random Vibration Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Song Xiao、Xue Songtao
    • 雑誌名

      Shock and Vibration

      巻: 2021 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1155/2021/9382235

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Seismic Fragility Analysis of Mid-Story Isolation Buildings2021

    • 著者名/発表者名
      Xiao Song, Songtao Xue
    • 雑誌名

      Materials Research Proceedings,

      巻: 18 ページ: 255-262

    • DOI

      10.21741/9781644901311-31

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Analysis of parameters and seismic properties of mid-story isolation system Part 1: The proposed model2020

    • 著者名/発表者名
      宋 暁、薛松濤
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of parameters and seismic properties of mid-story isolation system Part 2: Simulation Analysis and Validation2020

    • 著者名/発表者名
      薛松濤、宋 暁
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書

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公開日: 2019-11-29   更新日: 2024-03-26  

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