| 研究課題/領域番号 |
20K04774
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 早稲田大学 (2021-2022)
大阪市立大学 (2020) |
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研究代表者 |
吉中 進 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70401271)
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| 研究分担者 |
山川 誠 東京理科大学, 工学部建築学科, 教授 (50378816)
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, 主幹研究員 (80817049)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 建築構造 / 制振 / 耐震補強 / TMD / ケーブル / 山形体育館 / 振動台実験 / 体育館屋根 / 空間構造 / 応答制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年の大震災で屋根の損傷の他，吊り天井の落下などの被害が多発している。吊り天井の挙動は吊り元の屋根の応答に支配されるため，天井単体での耐震補強には限界がある。申請者はTMDを空間構造に適用することで屋根の応答が低減可能であることを解析的に確認している。しかし実大の構造物を模した規模の試験体による実験での効果は確認されていない。本研究では，体育館の1/4スケールの試験体にTMDを設置し，制振効果を振動台実験により検証する。さらにケーブルの非抗圧性に着目した新しい補強システムを提案する。TMDとケーブルを併用することで，空間構造全体の耐震性能の向上に資する統合型の応答制御法を構築する。
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| 研究成果の概要 |
ＴМＤとケーブルを併用した統合型応答制御のために、ＴＭＤを用いた山形体育館縮小模型の振動台実験、ケーブルの非抗圧性に着目した耐震補強に関する研究、を実施した。（１）ＴＭＤを山形体育館に設置した地震時の制振効果を確認した。制振効果はＴＭＤ装置の振動性状の影響を強く受けることを確認した。（２）アーチモデルと円筒ラチスシェルモデルに対するケーブル配置法を提案し、地震動に対する応答制御効果を解析的に確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
空間構造は一般的なビル等の重層骨組構造と比較して振動性状が複雑であるとともに、制御デバイスが建築の美しさを損なわないような配慮が必要である。本研究では出来るだけ簡易なシステムを提案し、地震時の応答制御効果を実験および解析的に確認するとともに今後取り組むべき課題を抽出した。特にＴМＤを大型の３次元空間構造に適用して振動台実験で制振効果を確認した例はなく、インパクトが大きい。よって本研究の成果は学術的意義と社会的意義が大きい。
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