| 研究課題/領域番号 |
20K14871
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 京都工芸繊維大学 |
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研究代表者 |
小島 紘太郎 京都工芸繊維大学, デザイン・建築学系, 助教 (10822786)
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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: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
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| キーワード | ダブルインパルス / 断層近傍地震動 / 極限地震応答 / 不整形立体骨組 / 最悪地震動入力方向 / 平面骨組 / 部材断面最適化 / 中間層免震建物 / 地震動の特性化 / 極限的地震応答 / 不整形立体構造物 / 極限的地震動 / バイリニア＋スリップモデル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
複雑な平面プランやセットバックなどを有する建築構造物を対象とし、弾塑性応答を考慮した極限的地震動とその最悪入力方向の評価方法を展開する。建物への入力エネルギーが最大になる地震動を極限的地震動と定義する。さらに、不整形立体骨組に最悪方向から極限的地震動が入力する最悪ケースを想定し、その場合の塑性崩壊メカニズムを解明する。最悪ケースにおける塑性崩壊に至るときの地震動強さ算定法を提案し、最悪ケース限界地震動強さを指標とした不整形立体建築構造物の強度設計法を提案する。
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| 研究成果の概要 |
不整形立体骨組を対象に、弾塑性応答を考慮した極限的ダブルインパルスの最悪入力方向の評価法を提案した。極限的ダブルインパルスによる不整形立体骨組への入力エネルギーが最大になる方向を最悪入力方向と定義し、地震動強さ（地動速度振幅）と最悪入力方向の関係を明らかにした。本手法により、不整形立体骨組に大振幅、長周期のパルス性地震動が作用するときの最悪ケースを効率的に評価可能である。
極限的ダブルインパルスにより建物にとって最も危険なパルス性地震動を効率的に評価可能である。この特性を応用して、最悪なパルス性地震動に対する柱・梁断面の最適化問題および免震層が限界変形に到達する最小の地震動強さ評価法を提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
弾塑性構造物の極限応答や弾塑性等価周期の評価には、非線形時刻歴応答解析を用いて地震動の周期と振幅に対する繰り返し計算が必要である。また、不整形立体骨組や偏心建物では、地震動の入力方向も地震応答に影響する。しかし、地震動の振幅と振動数および入力方向を考慮すると極限的地震動の評価における計算負荷は膨大になる。
本研究課題では、パルス性地震動の近似としてダブルインパルスを導入している。ダブルインパルスを用いることで、地動速度振幅毎の最も危険なパルス性地震動（極限的ダブルインパルス）と弾塑性立体骨組への入力エネルギーを最大化する最悪方向を効率的に評価することが可能になる。
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