| 研究課題/領域番号 |
19K23546
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0304:建築学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
石井 建 北海道大学, 工学研究院, 助教 (50840550)
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| 研究期間 (年度) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 免震構造 / すべり支承 / 依存性 / 力学挙動解析 / 熱伝導解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
免震すべり支承について、装置のエネルギー吸収による発熱が力学特性に与える影響を考慮した熱・力学連成挙動解析が行われるようになっている。この連成解析は、力学挙動解析と熱伝導解析を一体化したものである。本研究では、解析システムの拡張可能性を重視して、これらの解析をモジュール化したうえで自由に組み合わせられるように再構成する。さらに、各解析モデルに対し、複数の依存性を同時に考慮して重ね合わせることが可能な数値解析モデルを構築する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、免震すべり支承の面圧・速度・温度に対する依存性を同時に考慮可能な数値解析モデルを構築した。計算モデルの構築にあたり、既往の熱・力学連成解析モデルから力学モデルと熱伝導解析モデルをそれぞれ分離し、任意の組み合わせに対して動作可能となるよう整備した。
数値計算モデルの適用例として、異なるすべり材配置を持つ装置に対する熱・力学連成挙動解析を行った。シミュレーション解析により、すべり材の配置が装置温度上昇に与える影響を把握した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で構築した数値解析モデルの構成手法を活用することで、熱伝導解析モデルと力学モデルを別々に開発し、それらを併用した熱・力学連成挙動解析を行うことが可能となった。数値解析事例より、すべり材の配置によって装置の温度上昇が低減できることが確認できたため、温度上昇によって生じる諸問題に対する方策が得られた。これらの成果を使用することで、免震建物の極限挙動を把握し、地震時安全性を向上させるための対策の一環とすることができる。
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