| 研究課題/領域番号 |
20H00269
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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23: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 |
岡崎 太一郎 北海道大学, 工学研究院, 教授 (20414964)
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| 研究分担者 |
松井 良太 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00624397)
岸田 明子 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, 契約研究員 (10599468)
松宮 智央 近畿大学, 建築学部, 教授 (20454639)
高橋 典之 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60401270)
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, 契約研究員 (80817049)
長江 拓也 名古屋大学, 減災連携研究センター, 准教授 (90402932)
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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 |
46,150千円 (直接経費: 35,500千円、間接経費: 10,650千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 24,960千円 (直接経費: 19,200千円、間接経費: 5,760千円)
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| キーワード | 鋼構造建築物 / 耐震性能 / 振動台実験 / コンピュータ解析 / 耐震性能余裕度 / 倒壊挙動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
設計想定を超える地震動に対する建築構造物の安全性については、科学的な検証技術は確立されておらず、実務設計でも陽に考慮されていない。この問題を解決する糸口として、鋼構造建築物が大きく変形し、倒壊にいたる非線形かつ動的な挙動を、定量的に把握するための振動台実験を実行する。連層骨組実験によって、部材破壊から応力再分配、振動特性の変化、変形の集中と増大を経て、倒壊にいたる過程を詳細に観察する。実験的に得られた挙動を精度よく追跡できるコンピュータ解析技術を蓄積し、種々の誤差に関する感度分析を実施する。目指す成果は、鋼構造建築物の耐震性能余裕度を定量的に把握するための、性能評価技術の高度化である。
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| 研究成果の概要 |
鋼構造建築物の倒壊過程を実験的に解明する研究目的に沿って、防災科学技術研究所の大型耐震実験施設で、2021年12月に縮尺1/2の重層ラーメン試験体の倒壊実験を実施した。同研究所の兵庫耐震工学研究センターで、2020年12月に実施された日米共同実験に参加し、次世代型鋼構造システムを開発する研究を推進、2022年2月に実施された10層鋼構造建物実験に参加し、構造部材に生じる力や変形を詳細に計測した。実験データを詳細に分析するとともに、部材の劣化と破断にともなう非線形・動的挙動、部材破断後の部材力再分配を追跡するためのコンピュータ解析技術を開発・蓄積した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
建築物に対する設計要求は高度化・複雑化しており、千年に一度の大地震に対しても、安全・安心はおろか、事業継続・生活継続が望まれるようになった。設計想定を超える地震動に対する構造安全性については、科学的な検証技術は確立されておらず、実務設計でも陽に考慮されていない。そこで、本研究は、典型的な鋼構造建築物が倒壊に至るまでの過程を実験的に確認し、その過程を追跡するためのコンピュータ解析技術を開発し、解析技術をさらに改善するための課題を抽出した。建築物の耐震性能余裕度の評価という、耐震工学の難題に寄与する成果を得た。
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