• 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

多様な地震動に備える次世代高機能免震構造の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H00788
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分23:建築学およびその関連分野
研究機関北海道大学

研究代表者

菊地 優  北海道大学, 工学研究院, 教授 (50344479)

研究分担者 渡辺 宏一  清水建設株式会社技術研究所, その他部局等, 研究員 (10811094)
白井 和貴  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (20610968)
石井 建  北海道大学, 工学研究院, 助教 (50840550)
壇 一男  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (90393561)
齊藤 隆典  地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 建築研究本部 北方建築総合研究所, 主査 (90586497)
小穴 温子  株式会社大崎総合研究所, 研究部, 研究職(主任研究員) (60811172)
宮本 皓  清水建設株式会社技術研究所, その他部局等, 研究員 (20904717)
飯場 正紀  北海道大学, 工学研究院, 特任教授 (40344006)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 24,830千円 (直接経費: 19,100千円、間接経費: 5,730千円)
2019年度: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
キーワード免震構造 / 積層ゴム / 弾性すべり支承 / 回転慣性装置 / 振動実験 / 画像解析 / 長周期地震動 / 大振幅地震動 / 耐震設計 / 地震防災
研究開始時の研究の概要

本研究では、海溝型巨大地震による長周期長時間地震動および内陸直下型地震による大振幅パルス性地震動という多様な特性を有する地震動に対しても所要の性能を確実に発揮できる高機能免震構造を開発する。長周期長時間地震動に対しては大変形・多数回繰り返し変形時にも減衰性能を維持できる高耐久免震構造を、大振幅地震動に対しては限界変形を超えずに加速度低減効果を発揮できる変位抑制免震構造を、それぞれ提案する。本研究で開発する高機能免震構造は、今後の地震防災対策の一翼を担う次世代型の免震構造である。

研究成果の概要

本研究は、地震防災の有効な手段である免震構造を社会に広く普及させるべく、新たな免震構造の提案を目的とする。海溝型巨大地震による長周期地震動および内陸直下型地震による大振幅パルス性地震動という多様な地震動に対して所要の性能を確実に発揮できる免震構造の実現を目指して、具体的には長周期地震動による大変形・多数回繰り返し変形にも免震性能を維持できる高耐久型免震構造と、大振幅地震動でも限界変形を超えずに加速度低減効果を発揮できる変位抑制型免震構造の2つの高機能免震構造の開発を行った。本研究で提案した高機能免震構造は、今後の地震防災対策の一翼を担う次世代型免震構造となることが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

免震構造は1995年兵庫県南部地震でその有効性が実証されたことを契機に、建物と内部収容物の両方を震害から守る構法として広く普及してきた。一方、日本では南海トラフ沿いの巨大地震の発生が懸念される一方で内陸直下型地震にも頻繁に見舞われ、長周期構造物である免震構造の安全性への懸念が生まれている。本研究では、その懸念を払しょくすべく、長周期地震動や大振幅パルス性地震動という多様な特性を有する地震動に対して所要の性能を確実に発揮できる新たな免震構造を提案した。従前の免震構造に高耐久性と変位抑制という2つの機能を付与した高機能免震構造の基本コンセプトを確立し、その有効性を検証した。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A Seismic Mass Damper System Using Scrap Tire Pads: Loading Tests on Mechanical Properties and Numerical Assessment of the Response Control Effects2022

    • 著者名/発表者名
      Jihyun PARK, Kazutaka SHIRAI, Masaru KIKUCHI
    • 雑誌名

      Soil Dynamics and Earthquake Engineering

      巻: 157 ページ: 1-15

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 錫プラグ入り免震積層ゴムの大変形復元力モデルに関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      柳勝幸,清水美雪,齊木健司,安永亮,菊地優
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: Vol.67B ページ: 519-529

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 硬化型復元力と回転慣性質量を組み合わせた変位抑制型免震構造に関する基礎的研究2021

    • 著者名/発表者名
      射場淳,渡辺宏一,石井建,菊地優
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: Vol.67B ページ: 539-548

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大振幅地震動に対する免震用多段速度依存型可変減衰オイルダンパーに関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      荻野伸行,菊地優,岡本真成,中原学
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: Vol.67B ページ: 549-556

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 強震動と永久変位の再現と予測のための断層モデルに関する研究のレビュー-2016年熊本地震で明らかになったことを中心に-2021

    • 著者名/発表者名
      壇一男
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 第86巻第789号 ページ: 1495-1506

    • NAID

      130008109827

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鉛プラグ入り積層ゴム支承の減衰材分散配置による熱力学特性の改善効果2019

    • 著者名/発表者名
      WAKE Tomotaka、ISHII Ken、KIKUCHI Masaru
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 84 号: 763 ページ: 1187-1197

    • DOI

      10.3130/aijs.84.1187

    • NAID

      130007719933

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 強震動予測のための巨視的断層パラメータと微視的断層パラメータをつなぐ平均応力降下量の算定式に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      壇一男,藤堂正喜,小穴温子
    • 雑誌名

      日本地震工学会論文集

      巻: 19 ページ: 96-110

    • NAID

      130007719037

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2016年熊本地震を対象とした震源断層近傍における強震動評価手法に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      小穴温子,壇一男,宮腰淳一,藤原広行,森川信之
    • 雑誌名

      日本地震工学会論文集

      巻: 19 ページ: 76-90

    • NAID

      130007739803

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 菊地優,高橋慶太,渡辺厚:免震U型ダンパーの復元力モデルに関する研究 (その2 標準型式の復元力モデル構築)2021

    • 著者名/発表者名
      菊地優,高橋慶太,渡辺厚
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 免震U型ダンパーの復元力モデルに関する研究 (その3 他型式への拡張)2021

    • 著者名/発表者名
      高橋慶太,菊地優,渡辺厚
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 硬化型復元力と回転慣性質量を組み合わせた過大変位抑制型免震構造に関する基礎的研究 (その4) 大型免震試験体と解析モデル概要2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木瑛大,渡辺宏一,宮本晧,射場淳,石井建,菊地優
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 硬化型復元力と回転慣性質量を組み合わせた過大変位抑制型免震構造に関する基礎的研究 (その5) 実験と時刻歴解析結果の比較2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺宏一,宮本晧,射場淳,石井建,菊地優
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 硬化型復元力と回転慣性質量を組み合わせた過大変位抑制型免震構造に関する基礎的研究 (その6) 非線形現象の再現2021

    • 著者名/発表者名
      射場淳,宮本晧,渡辺宏一,石井建,菊地優
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 大振幅地震動に対するオイルダンパーの繰り返し依存性を考慮した時刻歴応答解析に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      荻野伸行,石井建,菊地優,岡本真成
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 鉛プラグ入り免震ゴム支承の力学特性の寸法効果に関する実験と解析 その2 実大実験・解析結果2021

    • 著者名/発表者名
      高山峯夫,笠井和彦,牟雨,菊地優,石井建
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 弾性すべり支承の速度依存性と温度依存性の同時評価 (その1) 実験計画2021

    • 著者名/発表者名
      入澤祐太,和氣知貴,石井建,菊地優,高田悠大
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 弾性すべり支承の速度依存性と温度依存性の同時評価 (その2) 実験結果2021

    • 著者名/発表者名
      高田悠大,石井建,菊地優,入澤祐太,和氣知貴
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 弾性すべり支承の速度依存性と温度依存性の同時評価 (その3) シミュレーション解析2021

    • 著者名/発表者名
      石井建,菊地優,高田悠大,入澤祐太,和氣知貴
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Thermal-Mechanical Coupled Analysis Model for Matrix Sliding Bearings2021

    • 著者名/発表者名
      Masaru Kikuchi, Ken Ishii, Takahisa Mori, Ryotaro Kurosawa, Hiroshi Sugiyama, Takahiro Koizumi
    • 学会等名
      17th World Conference on Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Analytical Model for Tin Rubber Bearings under Large Shear Deformations2021

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Yanagi, Miyuki Shimizu, Yuto Kobashi, Akira, Yasunaga, Masaru Kikuchi
    • 学会等名
      17th World Conference on Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of effective seismic energy input rates based on long-term earthquake observation records2021

    • 著者名/発表者名
      Ken Ishii, Masaru Kikuchi, Masanori Iiba, Toshihide Kashima
    • 学会等名
      17th World Conference on Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Scale Effect on Mechanical Behavior of Lead Rubber Bearings for Seismic Isolation2021

    • 著者名/発表者名
      Masaru Kikuchi, Mineo Takayama
    • 学会等名
      17th World Conference on Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Seismic Mass Damper Using Scrap Tire Pads: Experiment on Mechanical Property and Analysis of Control Effect2021

    • 著者名/発表者名
      Jihyun Park, Kazutaka Shirai, Masaru Kikuchi
    • 学会等名
      17th World Conference on Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 硬化型復元力と回転慣性質量を組み合わせた過大変位抑制型免震構造に関する基礎的研究(その1)開発の背景と免震試験体概要2020

    • 著者名/発表者名
      渡辺宏一, 射場淳,石井建,菊地優
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 硬化型復元力と回転慣性質量を組み合わせた過大変位抑制型免震構造に関する基礎的研究(その2)振動台実験による検証2020

    • 著者名/発表者名
      滝沢勇武,渡辺宏一,射場淳,石井建,菊地優
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 硬化型復元力と回転慣性質量を組み合わせた過大変位抑制型免震構造に関する基礎的研究(その3)シミュレーション解析による検証2020

    • 著者名/発表者名
      射場淳,渡辺宏一,石井建,菊地優
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] デジタル画像解析を用いた免震積層ゴムの光学的三次元変形計測(その1 計測実験の概要と変位計測結果)2020

    • 著者名/発表者名
      齊藤隆典,石井建,射場淳,菊地優
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 錫プラグ入り積層ゴムの大変形挙動解析モデルに関する研究 その2:せん断復元力モデルと地震応答評価2020

    • 著者名/発表者名
      柳勝幸,清水美雪,齊木健司,安永 亮,菊地優
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 免震建物における観測記録に基づく地震入力エネルギーの算定(その1)ARXモデルを用い解析した結果2020

    • 著者名/発表者名
      田澤優介,石井建,鈴木康介,菊地優,飯場正紀,鹿嶋俊英
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 免震建物における観測記録に基づく地震入力エネルギーの算定(その2)窓関数を用い解析した結果2020

    • 著者名/発表者名
      石井建,鈴木康介,田澤優介,菊地優,飯場正紀,鹿嶋俊英
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 免震建物における観測記録に基づく地震入力エネルギーの算定(その3)非免震、免震建物における算定手法の有効性2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木康介,田澤優介,石井建,菊地優,飯場正紀,鹿嶋俊英
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 南海トラフ沿いの巨大地震による東海・近畿地方の地震動評価2019

    • 著者名/発表者名
      具典淑,壇一男,宮腰淳一,小穴温子,藤原広行,森川信之
    • 学会等名
      日本建築学会大会パネルディスカッション構造部門(振動)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 相模トラフ沿いの巨大地震による首都圏の地震動評価2019

    • 著者名/発表者名
      小穴温子,壇一男,宮腰淳一,具典淑
    • 学会等名
      日本建築学会大会パネルディスカッション構造部門(振動)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] LRBの降伏荷重評価法に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      和氣知貴, 菊地優, 石井建, 長弘健太
    • 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] LRBの減衰材分散配置による熱力学特性改善効果(その1 加力試験による検証)2019

    • 著者名/発表者名
      長弘健太, 和氣知貴, 菊地優
    • 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] LRBの減衰材分散配置による熱力学特性改善効果(その2 熱・力学連成挙動解析による検証)2019

    • 著者名/発表者名
      滝沢勇武, 和氣知貴, 菊地優, 石井建
    • 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] 長周期地震動に対する錫プラグ入り積層ゴム免震建物の応答評価精度に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      本田栞, 菊地優, 石井建, 中南滋樹, 安永亮, 福田滋夫
    • 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] 複数枚のすべり材を使用した弾性すべり支承の熱・力学連成挙動(その1)切出し供試体の加力実験2019

    • 著者名/発表者名
      菊地優, 石井建, 小林直暉, 長濱温子, 黒沢亮太郎, 杉山洋, 小泉貴宏
    • 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] 複数枚のすべり材を使用した弾性すべり支承の熱・力学連成挙動(その2)加力実験のシミュレーション解析2019

    • 著者名/発表者名
      小林直暉, 石井建, 菊地優, 長濱温子, 黒沢亮太郎, 杉山洋, 小泉貴宏
    • 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] 複数枚のすべり材を使用した弾性すべり支承の熱・力学連成挙動(その3)免震建物の地震応答解析2019

    • 著者名/発表者名
      石井建, 菊地優, 小林直暉, 長濱温子, 黒沢亮太郎, 杉山洋, 小泉貴宏
    • 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] Mechanical behavior of sliding bearings for seismic isolation under cyclic loading2019

    • 著者名/発表者名
      Ken Ishii, Masaru Kikuchi
    • 学会等名
      16th world conference on seismic isolation, energy dissipation and active vibration control of structures, , Saint-Petersburg, Russia
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New Evaluation Formulae for Shear Strength of Lead-Rubber Bearings2019

    • 著者名/発表者名
      Wake Tomotaka, Masaru Kikuchi, Ken Ishii
    • 学会等名
      16th world conference on seismic isolation, energy dissipation and active vibration control of structures, , Saint-Petersburg, Russia
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Analytical Model for Low-shear Modulus High-damping Rubber Isolation Bearings under Large Shear Deformation2019

    • 著者名/発表者名
      Masaru Kikuchi, Ken Ishii, Hideaki Kato, Masahiro Nakamura
    • 学会等名
      16th world conference on seismic isolation, energy dissipation and active vibration control of structures, , Saint-Petersburg, Russia
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Advanced Hysteresis Model of High-Damping Rubber Bearings for Seismic Isolation2019

    • 著者名/発表者名
      Masaru Kikuchi, Ken Ishii
    • 学会等名
      7th Structural Engineers World Congress 2019, Istanbul, Turkey
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 繰り返し載荷を受ける免震部材の熱力学連成挙動2019

    • 著者名/発表者名
      菊地優
    • 学会等名
      シンポジウム「巨大地震に備えて免震・制振技術に期待すること」,日本建築学会近畿支部
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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