| 研究課題/領域番号 |
20H02306
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
柏 尚稔 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (40550132)
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| 研究分担者 |
石原 直 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (50370747)
中川 博人 国立研究開発法人建築研究所, 国際地震工学センター, 主任研究員 (80713007)
大村 早紀 国立研究開発法人建築研究所, 構造研究グループ, 研究員 (70848283)
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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 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | 既存杭の利活用 / 基礎構造 / 地盤工学 / 振動台実験 / 有限要素解析 / 建築構造 / 既存杭 / 耐震設計 / 動的相互作用 / 直接基礎 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
都市の再生の機運が高まっている中において、建物の建替えを計画する際には既存杭の処理が大きな問題となる。しかし、既存杭を有用物として捉えて再利用することができれば、環境負荷の問題に対して多大な貢献が可能となる。本研究では、既存杭を活用した巨大地震に対して強靭な建築システムを構築し、環境負荷の軽減と建物の強靭化を両立させる新機構の確立を目指して、既存杭と地盤の両方が安定的な支持力を発揮できる複合地盤の設計法を示すとともに、複合地盤上の建物の巨大地震に対するレジリエンスの評価手法を提案する。
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| 研究成果の概要 |
模型振動実験と解析的検討を通じて、既存杭を活用した複合地盤の設計法と複合地盤上の建物の地震時挙動の評価手法について検討し、次に示す成果を得た。まず、既存杭を利用した杭基礎形式における課題として、基礎版の剛性偏心に伴うねじれ振動の影響度を把握した。次に、既存杭の利用形態の１つとして期待できる、杭頭と基礎版を切り離す杭頭絶縁基礎の地震時挙動に関する重力場および遠心場振動実験を実施し、建物の傾斜抑制として、地盤中の杭が有効であることを示した。さらに、３次元非線形有限要素法を用いることにより、基礎近傍地盤の局所的非線形化を含む実験結果を評価可能な解析モデルを構築できることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で実施した各種模型実験および解析的検討により、既存杭を利用する上での課題の具体を明らかにするとともに、既存杭の新しい活用法に関する有用な知見を得ることができた。得られた知見は既存杭を利用した地盤改良併用基礎の設計法を構築するための基盤となるもので、既存杭の利用促進に資するものであり、災害レジリエンスの向上だけでなく、建築業の環境負荷低減に貢献することができる。
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