| 研究課題/領域番号 |
19K04709
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 千葉大学 (2021)
豊橋技術科学大学 (2019-2020) |
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研究代表者 |
林 和宏 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (40725636)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 鉄筋コンクリート杭 / 巨大地震 / 損傷 / 耐力評価 / 遠心場実験 / 連成系 / 数値解析 / 地震観測 / 終局強度 / 受働土圧 / 実地震観測 / 損傷評価 / 遠心載荷実験 / 飽和砂地盤 / 繰り返し加振 / 振動応答 / 豊浦砂 / ランキン土圧 / クーロン土圧 / 終局耐力 / モニタリング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は下記2点を研究課題と設定する。① 杭部材の損傷を考慮した極大地震時の建物挙動解明と下部構造の終局耐力算定法誘導、② 地中杭部材の損傷を地上部に設置したセンサから同定する手法の提案
課題①に関しては、実験例のない鉄筋コンクリート杭基礎構造建物の終局・極限状態を解明し、下部構造の終局耐力算定式提案をめざす。
課題②に関しては、構造物の健全度判定の中でも研究例の少ない下部構造の杭部材を対象とする。提案手法の幅広い普及展開を見据え、長い工期と多額の費用がかかる地盤掘削を行わない条件をあえて課し、建物地上部に配したセンサの鉛直振動特性に着目（詳細は後述）した健全度評価をめざす。
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| 研究成果の概要 |
鉄筋コンクリート杭を用いた基礎構造の終局耐力算定法と地震後の健全度評価法の提案に向けて、遠心場静的載荷実験を実施するとともに、実験結果を精度良く追跡する数値解析モデルを提案した。実験では、直径25mmの小型RC杭模型を用い、地盤－RC杭基礎－上部構造物連成系の動的および静的載荷実験を実施し、極大地震下での連成系の非線形挙動と杭部材の破壊性状を明らかにした。また、実験結果を精度良く追跡できる数値解析モデルの構築法を示した。さらに、実大建物の実地震動を観測し、そのデータを自動で集約・評価するシステムを構築・運用した。当該システムでは、最大震度6弱の実地震波形を観測した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年の巨大地震では、社会基盤である大型建築物を支える杭部材の損傷が多数みられるようになっており、地震後の事業継続性に大きな影響を及ぼすことが示唆されている。本研究成果は、災害後の事業継続の根幹を支える建物の損傷制御を前提とした設計法構築の基盤となるものである。また、目視確認が難しい地中の構造物である杭部材について、地震時の記録からその損傷を判定する技術の開発をめざし、その端緒となる破壊時応答を記録から同定する方法を提案した。当該成果は、速やかな事業復旧・継続に資するものである。
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