| 研究課題/領域番号 |
20H00255
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分22:土木工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
運上 茂樹 東北大学, 工学研究科, 教授 (60355815)
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| 研究分担者 |
松崎 裕 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (10506504)
内藤 英樹 東北大学, 工学研究科, 准教授 (50361142)
藤倉 修一 宇都宮大学, 地域デザイン科学部, 教授 (90782558)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
43,550千円 (直接経費: 33,500千円、間接経費: 10,050千円)
2023年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2022年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
2021年度: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
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| キーワード | 次世代耐震構造 / ダメージフリー構造 / 自己検知構造 / 自己診断構造 / 大変形吸収機構 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我が国では，南海トラフの巨大地震，首都直下地震をはじめとし，全国で大規模地震の発生の切迫性が指摘されている．社会インフラ構造物は，震災時には，避難，救援，復旧等のために不可欠の施設である．このため，想定を超えるような超過地震力に対しても，ねばり強く抵抗し，仮に被害が発生してもその状態を適格に検知，診断し，そして容易に修復可能な構造の実現が求められている．
本研究は，想定を超える超過地震力に対しても被害を受けにくい「ダメージフリー構造（地震の影響にセンシティブではない構造）」と，自らの損傷状況を把握，診断する「自己検知・自己診断構造」を提案し，これらの有効性を解析的，実験的に実証する研究である．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，リダンダントでねばり強く容易に修復可能なダメージフリー構造コンセプトを実現するマルチ・アブゾーバ／マルチ・ステップ変形吸収機構を新たに提案し，模型ＲＣ橋脚の載荷実験を通じて，その有効性を実証するとともに，その変形挙動を推定可能な構造解析法を提案した．また，最小数のセンサ・システムで損傷を検知し，損傷程度を診断するビルトイン状態把握オブザーバを提案し，構造物挙動の可観測性という観点でのセンサの設置法とともに，実構造物に設置したセンサ・システムによるモニタリング観測データに基づき，構造物の状態把握と力学パラメータを予測する手法を提案し，その有効性を検証した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我が国では，南海トラフの巨大地震を始めとする大規模地震の発生の切迫性が指摘され，その被害は激甚なものとなると推定されている．震災時に避難，救援，復旧等のために不可欠となる社会インフラの機能維持のために，地震作用に対してねばり強く抵抗し，被災時にはそれを速やかに検知，診断し，容易な修復を可能とする新たな構造への転換が求められている．本研究では，こうした目的を実現するために，地震被害を受けにくいダメージフリー構造とともに，損傷状況を把握，診断する自己検知・診断構造を提案し，その実現性と有効性を実験的，解析的に検証するものであり，次世代の耐震構造としてその実用展開が期待される．
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