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免震構造のロバスト性を考慮した構造安全性評価-レジリエントな免震建物の構造計画-

研究課題

研究課題/領域番号 20K04799
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分23010:建築構造および材料関連
研究機関明治大学

研究代表者

小林 正人  明治大学, 理工学部, 専任教授 (50373022)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード建築構造・材料 / 免震 / 構造設計 / 安全余裕度 / ロバスト性 / 冗長性 / レジリエンス
研究開始時の研究の概要

本研究では,免震構造のロバスト性の低さを踏まえた構造安全性評価法の構築と安全性確保のための構造計画・構造計算手法の提示を目的とし,以下の項目を実施する。
[1]免震データベースの拡充と免震建物の安全性に関する設計動向の調査(令和2年度)
[2]設計想定レベルを超える地震応答を評価可能な実用的解析モデルの作成(令和2年度)
[3]免震建物のロバスト性と構造安全性の評価(令和3年度)
[4]ロバスト性と安全余裕度を向上させる免震建物の構造計画(令和4年度)

研究成果の概要

南海トラフ沿いの大規模地震や大阪府上町断層帯の内陸地震等、免震構造には従来の設計想定レベルを大きく超える地震動への対応が求められている。この対応には免震建物の安全余裕度の評価が必要不可欠となるが、免震構造はロバスト性・冗長性に乏しいという特性を有している。本研究では、免震構造のロバスト性・冗長性を考慮した構造安全性評価法の構築を目的として、免震データベースによる設計動向の調査と地震動入力レベルに対するロバスト性・冗長性を考慮した免震構造の余裕度評価を実施した。さらに、これらの分析結果を踏まえて、余裕度確保を指向した設計法の提案を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

国内外を問わず、想定外事象に対するシステムの性能として、レジリエンスの概念が様々な分野で重要視されるようになってきている。レジリエンシーの向上には冗長性やロバスト性を高めることが有効である。建築防災の観点で免震構造は大きな期待を背負っているが、地震動レベルの増大に対してはロバスト性・冗長性が低いという特性を有している。本研究で提案する免震構造の余裕度評価の方法と余裕度確保を指向した設計法は、免震構造による建築物および都市のレジリエンシーの確保に貢献するものと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] 鉛プラグ挿入型積層ゴムの繰返し変形による特性変化を考慮した応答スペクトル法に基づく免震建物の地震応答予測(その2): 有効塑性率を用いた等価減衰定数の算定法による予測精度の改善2024

    • 著者名/発表者名
      KOBAYASHI Masahito、ZHU Zeyu、SENDA Yuto
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 89 号: 815 ページ: 54-62

    • DOI

      10.3130/aijs.89.54

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • 年月日
      2024-01-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 地震応答スペクトルの周期特性を考慮した長周期長時間地震動に対する免震建物の速度応答評価式の提案2024

    • 著者名/発表者名
      KOBAYASHI Masahito、NITTA Satoshi
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 89 号: 815 ページ: 10-21

    • DOI

      10.3130/aijs.89.10

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • 年月日
      2024-01-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 地震動入力レベルに対する冗長性を考慮した免震構造の耐震安全性評価法の提案2023

    • 著者名/発表者名
      IZAWA Yasukazu、KOBAYASHI Masahito
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 88 号: 807 ページ: 746-757

    • DOI

      10.3130/aijs.88.746

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • 年月日
      2023-05-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Earthquake response prediction of seismically isolated buildings based on the response spectrum method considering changes in characteristics of lead rubber bearings due to repeated deformations2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Masahito、Sato Keita、Sato Kazunori
    • 雑誌名

      JAPAN ARCHITECTURAL REVIEW

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.1002/2475-8876.12388

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 鉛プラグ挿入型積層ゴムの繰返し変形による特性変化を考慮した応答スペクトル法に基づく免震建物の地震応答予測2022

    • 著者名/発表者名
      KOBAYASHI Masahito、SATO Keita、SATO Kazunori
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 87 号: 802 ページ: 1123-1132

    • DOI

      10.3130/aijs.87.1123

    • ISSN
      1340-4202, 1881-8153
    • 年月日
      2022-12-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 積層ゴムのハードニング特性を考慮した免震構造の安全余裕度評価2022

    • 著者名/発表者名
      IZAWA Yasukazu、KOBAYASHI Masahito
    • 雑誌名

      日本建築学会技術報告集

      巻: 28 号: 68 ページ: 91-96

    • DOI

      10.3130/aijt.28.91

    • NAID

      130008161989

    • ISSN
      1341-9463, 1881-8188
    • 年月日
      2022-02-20
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] SAFETY-MARGIN EVALUATION OF SUPERSTRUCTURE AND ISOLATION INTERFACE OF SEISMICALLY ISOLATED BUILDINGS2024

    • 著者名/発表者名
      K. Funada, S. Kaneko, Y. Izawa & M. Kobayashi
    • 学会等名
      18th World Conference on Earthquake Engineering (WCEE2024)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EARTHQUAKE RESPONSE PREDICTION BASED ON RESPONSE SPECTRUM CONSIDERING CHARACTERISTIC CHANGE IN LRB2024

    • 著者名/発表者名
      Z. ZHU & M. Kobayashi
    • 学会等名
      18th World Conference on Earthquake Engineering (WCEE2024)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DESIGN TRENDS ON SEISMICALLY ISOLATED BUILDINGS AFTER THE 1995 GREAT HANSHIN-AWAJI EARTHQUAKE2024

    • 著者名/発表者名
      M. Kobayashi & Y. Izawa
    • 学会等名
      18th World Conference on Earthquake Engineering (WCEE2024)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 地震動入力レベルに対する冗長性を考慮した免震構造の余裕度評価と設計法の提案2023

    • 著者名/発表者名
      井澤保一,小林正人
    • 学会等名
      第16回日本地震工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 設計用地震応答スペクトルの周期特性を考慮した長周期地震動に対する減衰補正式の提案2023

    • 著者名/発表者名
      石原大暉,小林正人
    • 学会等名
      第16回日本地震工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 有効塑性率を用いた減衰定数算定に基づく鉛プラグ挿入型積層ゴムの 繰返し変形による特性変化を考慮した応答スペクトル法2023

    • 著者名/発表者名
      千田悠人,ZHU ZEYU,小林正人
    • 学会等名
      第16回日本地震工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大振幅地震動に対する免震構造の上部構造と免震層の 損傷状態に着目した余裕度評価に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      金子 奨,舩田恭佑,井澤保一,小林正人
    • 学会等名
      第16回日本地震工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 性能評価シートに基づく免震建物の設計動向の分析 -1995 年以降に計画された免震建物を主な対象として-2023

    • 著者名/発表者名
      小林正人,平田憲史
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(近畿)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 地震動レベルに対する損傷評価および耐震構造との比較に基づく免震構造の余裕度評価2023

    • 著者名/発表者名
      井澤保一,小林正人
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(近畿)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 上部構造と免震層の限界値を同時に考慮した免震構造の余裕度評価2023

    • 著者名/発表者名
      舩田恭佑,金子 奨,井澤保一,小林正人
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(近畿)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 免震部材の繰返し変形による特性変化を考慮した応答スペクトル法に基づく地震応答予測 (その 6)応答スペクトル法の改善を目的とした有効塑性率による減衰定数算定2023

    • 著者名/発表者名
      千田悠人,ZHU ZEYU,小林正人
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(近畿)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 免震部材の繰返し変形による特性変化を考慮した応答スペクトル法に基づく地震応答予測 (その 7)有効塑性率を用いた減衰定数の算定法による予測精度の改善2023

    • 著者名/発表者名
      ZHU ZEYU,千田悠人,小林正人
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(近畿)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 応答スペクトル法による免震建物の地震応答予測に関する研究 (その8)擬似速度応答スペクトルの性質を踏まえた長周期地震動に対する速度応答評価式の提案2022

    • 著者名/発表者名
      石原大暉、新田哲史、小林正人
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(北海道)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 応答スペクトル法による免震建物の地震応答予測に関する研究 (その9)表層地盤の影響を考慮した長周期地震動に対する速度応答評価式の提案2022

    • 著者名/発表者名
      新田哲史、石原大暉、小林正人
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(北海道)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 漸増動的地震応答解析により評価した免震構造の上部構造における降伏耐力と応答塑性率の関係2022

    • 著者名/発表者名
      井澤保一、小林正人
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(北海道)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 免震層と上部構造の損傷状態を考慮した免震構造の耐震余裕度と性能評価2022

    • 著者名/発表者名
      金子奨、森崎健、井澤保一、位田拓磨、小林正人
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(北海道)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 地震動レベルの増大に伴う応答塑性率の変化に着目した免震構造と耐震構造の比較2022

    • 著者名/発表者名
      井澤保一、小林正人
    • 学会等名
      日本地震工学会・大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉛プラグ挿入型積層ゴムの繰返し変形による特性 変化を考慮した応答スペクトル法に基づく免震建物の地震応答予測 ―有効塑性率を用いた等価線形化法―2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤啓太、小林正人
    • 学会等名
      日本地震工学会・大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 免震部材の繰返し変形による特性変化を考慮した応答スペクトル法に基づく地震応答予測 (その 5)地震動継続時間と減衰定数の算定法が地震応答予測に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤啓太,小林正人
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(東海)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 中間階免震建物のデータベースの構築と設計動向の調査2021

    • 著者名/発表者名
      白井貴裕,齋藤雄太,位田拓磨,小林正人
    • 学会等名
      日本地震工学会・大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 漸増動的地震応答解析に基づく免震建物の安全余裕度とロバスト性評価に関する研究(その 1)免震構造と耐震構造の比較2020

    • 著者名/発表者名
      オウホウ,森崎健,小林正人
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(関東)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 漸増動的地震応答解析に基づく免震建物の安全余裕度とロバスト性評価に関する研究(その 2)多質点系モデルを用いたパラメトリック・スタディ2020

    • 著者名/発表者名
      森崎健,オウホウ,小林正人
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(関東)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 地震動の特性が免震建物の上部構造の応答塑性率に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      赤江宇宙,小林正人
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(関東)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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