| 研究課題/領域番号 |
20F20344
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 外国 |
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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 |
聲高 裕治 京都大学, 工学研究科, 教授 (80343234)
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| 研究分担者 |
LI YANWEN 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2020-11-13 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2022年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
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| キーワード | 制振ダンパー / ロッキングコラム / 入力方向 / 有限要素法解析 / 載荷実験 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，制震装置の一種である「ロッキングコラムダンパー」が構面内だけでなく構面外にも変形するときに，適切に性能を発揮するための方策を検討するものである。まず，ロッキングコラムと基礎梁との接合部に着目し，水平２方向の大変形を受ける場合に安定した挙動を示すディテールを考案する。つぎに，ロッキングコラムとダンパーを組合せた部分架構を対象に，水平２方向の変形を受けるときの性能を，構面内１方向だけに変形を受けるときの性能と比較する。最終的には，実験結果に基づいてロッキングコラムダンパー全体の設計法を構築することで目的の達成を図る。
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| 研究実績の概要 |
[1] 繰返し載荷実験によるロッキングコラム柱脚の構造性能の確認
ロッキングコラムダンパーとは，設計の想定を超える超巨大地震時に，建物の下層部に損傷が集中することを抑制し，建物が倒壊するまでの変形性能を大幅に向上させることができる制震装置である。本研究ではまず，ロッキングコラム用の柱脚として，回転剛性が小さく，エネルギー吸収性能を有し，さらに地震後に損傷した部位を容易に交換できること前提条件として，PC鋼棒を用いた鋼板降伏型の柱脚を新たに提案した。実験パラメータは，載荷方向（地震動の入力方向），鋼板の鋼種，柱軸力の有無である。合計９体の繰返し載荷実験を行い，柱脚の構造性能に及ぼす載荷方向の影響や鋼板損傷後の交換作業性を確認した。
[2] ロッキングコラム柱脚の有限要素法解析の実施と単純化モデルの提案
上記[1]の実験結果を追跡できる有限要素法解析モデルを構築した。その上で，設計で用いるための柱脚の回転剛性・降伏耐力・最大耐力の算定式を提案した。加えて，軸方向だけに自由度を有する複数のばねで構成される単純化モデルを構築し，その妥当性を実験結果や有限要素法解析結果との比較によって確認した。
[3] ロッキングコラム柱脚を適用した鋼構造立体骨組の時刻歴応答解析の実施
上記[2]で構築した単純化モデルを6層5×3スパンの立体骨組に適用することで，骨組の応答性状が従来の柱脚を適用した場合と比べてどのように変化するかを時刻歴応答解析によって明らかにした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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