| 研究課題/領域番号 |
19H02286
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
大崎 純 京都大学, 工学研究科, 教授 (40176855)
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| 研究分担者 |
宮村 倫司 日本大学, 工学部, 准教授 (30282594)
山下 拓三 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, 主任研究員 (40597605)
木村 俊明 名古屋市立大学, 大学院芸術工学研究科, 講師 (60816057)
藤原 淳 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, 主幹研究員 (80817049)
山本 雅史 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) (90416587)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2019年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
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| キーワード | 最適化 / 免震支承 / 振動台実験 / 構成則 / 有限要素解析 / 構造解析 / 免震構造 / 機械学習 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
計算機技術と構造物の解析方法の発展により，地震が発生したときの建築物の挙動を詳細に予測できるようになった。
本研究では，まず，免震支承が繰り返し変形したときの特性や，鉄骨建物の柱や梁が破断する挙動を高精度でシミュレートするための材料のモデルを開発し，そのパラメータを決定する方法や建物の変形を高精度で計測する方法を提案する。また，詳細な解析の結果を建築構造設計に利用するため，膨大なデータを分かりやすい形式に変換する手法を開発する。
以上の目的を達成し，詳細な解析と最適化手法を統合することにより，骨組の耐震性能を向上させるシステムを開発する。
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| 研究成果の概要 |
鋼構造建築骨組の地震に対する性能向上を目的として，詳細な数値解析による性能評価法の確立のためのさまざまな手法とモデルを提案した。まず，鋼材料が繰返し塑性変形を受けたときの応答を評価するための材料モデルとして，延性的破壊モデルを提案し，それによって板のせん断破壊や骨組モデルの破壊挙動をシミュレートできることを示した。また，複雑な変形を受ける鋼材のモデルのパラメータを小規模な骨組の振動台実験によって同定できることを示した。さらに，高減衰ゴムを用いた免震支承の縮小モデルに2軸の繰返し載荷を与えて実験し，温度依存性を考慮した材料モデルを開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は，主に鉄骨構造の建築骨組の地震に対する性能の向上と，免震構造の性能評価の信頼性向上につながる。また，将来に向けて，詳細な数値解析に基づく耐震設計法の実用化に加えて，建築の設計法の科学的なアプローチへ向けての変革に貢献する。さらに，さまざまな不確定性を考慮した設計法を提案することにより，建築の耐震性能の合理的な説明が可能となる。
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