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地震被災建物の非構造材の動作計測と画像解析に基づく即時応急危険度判定技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K20435
補助金の研究課題番号 19H05510 (2019)
研究種目

挑戦的研究(開拓)

配分区分基金 (2020)
補助金 (2019)
審査区分 中区分23:建築学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

長江 拓也  名古屋大学, 減災連携研究センター, 准教授 (90402932)

研究分担者 梶原 浩一  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 (10450256)
岡崎 太一郎  北海道大学, 工学研究院, 教授 (20414964)
松宮 智央  近畿大学, 建築学部, 准教授 (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, 主幹研究員 (80817049)
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, 主幹研究員 (10599468)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
キーワード非構造材 / センシング / 二次部材 / 鋼構造骨組 / 振動台実験 / カーテンウォール / LED / 設備機器 / 震動台実験 / ALC壁 / 損傷評価 / ALC外壁 / 間仕切り壁 / gyro / センサリング / Gyro / 地震応答 / 危険度判定 / ジャイロ / ビデオ
研究開始時の研究の概要

本提案では,即時応急危険度判定として,地震被災建物の非構造材の動作に関する計測値分析と,屋内外のビデオ映像に基づく外観損傷や部材変形の画像解析を統合し,構造体の安全性はもとより建物機能の健全性を判定する方法を開発する。さらに,判定結果を速やかに周囲に伝達することで,人間避難行動を適切に誘導する判定情報伝達技術の開発までを射程とする。総合開発実験では,実大架構を準備し,ここに各種の非構造材を敷設し,地震時建物の被害様相を再現する中で,提案の即時応急危険度判定を実行し,判定情報伝達技術の効果までを検証する。

研究成果の概要

本提案では,即時応急危険度判定として,地震被災建物の非構造材の動作に関する計測値分析に基づき,構造体の安全性はもとより建物機能の健全性を判定する方法を開発することを目的とした。振動台に試験用骨組を設置し,カーテンウォールに設置したGyroセンサーのデータ積分により建物層間変形角を評価する手法を開発した。床応答加速度において被害が顕著な吊り配管の応答特性を検証し,加速度データに基づく数値解析,応答スペクトル法を使用する評価の有効性を提示した。最終年度には実大10層オフィスの震動台実験において総合検証を実施した。ビデオ映像に基づく外観損傷,部材変形の画像解析を利用する方法について検証を進めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

建物の内外装材,空調設備,各種機器類,配管等の非構造材は,環境条件・生活条件を提供する建物の重要な構成要素である。大地震時において,これらが損傷,損壊すると,重要機能が失われるだけでなく,落下,衝突により安全性を大きく損ねる。南海トラフ地震や都市直下型地震で,膨大な数の建物が一度に強く揺さぶられたとき,オフィス街において建物内の人々が屋外へと一斉避難すれば,地上は人で溢れかえり,周囲は危険な状態に陥る。本研究では,このような状況における即時応急危険度判定として,地震被災建物の非構造材の動作の計測値分析に基づき,構造体の安全性はもとより建物機能の健全性を判定する方法の開発に先駆的に取り組んだ。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (10件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (30件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 台湾國家地震工程研究中心 (NCREE)/台湾國立成功大学(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] 釜山大学/ソウル技術研究院(韓国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] イルディス工科大学(トルコ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] スイス工科大学ローザンヌ(スイス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ユタ大学/カリフォルニア大学アーバイン/カリフォルニア大学デービス(米国)

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      2022 実績報告書
  • [国際共同研究]

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      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] 台湾國家地震工程研究中心 (NCREE)/台湾國立成功大学(その他の国・地域)

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      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] スイス工科大学ローザンヌ校(スイス)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 台湾國家地震工程研究中心 (NCREE)/台湾國立成功大学(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] スイス工科大学ローザンヌ校(スイス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Full-Scale Shake Table Test Damage Data Collection Using Terrestrial Laser-Scanning Techniques2022

    • 著者名/発表者名
      Mohammad Aghababaei, Christian Okamoto, Maria Koliou, Takuya Nagae, Chris P. Pantelides, Keri L. Ryan, Andre R. Barbosa, Shiling Pei, John W. van de Lindt, Shideh Dashti
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering

      巻: 147-3 号: 3

    • DOI

      10.1061/(asce)st.1943-541x.0002905

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Full-scale shake table tests of P&B type of Japanese three-story wood dwellings for the collapse characterization2022

    • 著者名/発表者名
      Cem Yenidogan, Ryota Nishi, Seiya Uwadan, Takuya Nagae, Hiroshi Isoda, Takahiro Tsuchimoto, Takahiro Inoue, Koichi Kajiwara
    • 雑誌名

      Soil Dynamics and Earthquake Engineering

      巻: 150 ページ: 106898-106898

    • DOI

      10.1016/j.soildyn.2021.106898

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] カーテンウォールの耐震性能を評価する数値解析とGyroによるセンサリングシステムのための実験研究2021

    • 著者名/発表者名
      野々山優輔,長江拓也,梶原浩一,神崎喜和,太田匡信
    • 雑誌名

      日本建築学会技術報告集

      巻: 27 号: 65 ページ: 125-130

    • DOI

      10.3130/aijt.27.125

    • NAID

      130007988433

    • ISSN
      1341-9463, 1881-8188
    • 年月日
      2021-02-20
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 包括的耐震性能評価実験 その15 カーテンウォール試験体の概要2023

    • 著者名/発表者名
      斉藤功男, 神崎喜和, 齋藤直佳, 長江拓也, 高谷和樹, 鈴木里佳子, 梶原浩一, 藤原淳, 岸田 明子, 荒井智治, 西崚汰
    • 学会等名
      2023年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 包括的耐震性能評価実験 その16 カーテンウォール計測計画と実験結果概要2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤直佳, 神崎喜和, 斉藤功男, 長江拓也, 高谷和樹, 鈴木里佳子, 梶原浩一, 藤原淳, 岸田 明子, 荒井智治, 西崚汰
    • 学会等名
      2023年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 包括的耐震性能評価実験 その18 等価1自由度縮約系による数値解析と実験2023

    • 著者名/発表者名
      高谷和樹, 長江拓也, 金家良, 浅井竜也, 梶原浩一, 藤原淳, 岸田明子, 西崚汰
    • 学会等名
      2023年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 包括的耐震性能評価実験 その19 等価減衰定数の評価方法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      重田永生, 長江拓也, 浅井竜也, 高谷和樹, 梶原浩一, 藤原淳, 岸田明子, 荒井智治, 西崚汰
    • 学会等名
      2023年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 20 ESDOF system estimation for 10-story steel and RC test structures2023

    • 著者名/発表者名
      GAO Yanzhou, NAGAE Takuya, JIN Jialiang, TAKAYA Kazuki, ASAI Tatsuya, KANG Jae-Do, FUJIWARA Jun, KISHIDA Akiko, NISHI Ryota, KAJIWARA Koichi
    • 学会等名
      2023年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 包括的耐震性能評価実験 その21 カーテンウォール内蔵型センサー・アラートシステムにおけるジャイロセンサーを用いた加速度評価2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木里佳子, 高谷和樹, 浅井竜也, 長江拓也, 神崎 喜和, 日高和幸, 梶原浩一, 藤原淳, 岸田明子, 荒井智治, 西崚汰, 齋藤直佳, 斉藤功男
    • 学会等名
      2023年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 22: Experimental response of internal panel zones, beams and columns2023

    • 著者名/発表者名
      LI Jionghui, JIN Jialiang, OKAZAKI Taichiro, NAGAE Takuya, FUJIWARA Jun, NISHI Ryota
    • 学会等名
      2023年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 23 Seismic performance of buckling-restrained braces in 10-story steel test specimen2023

    • 著者名/発表者名
      JIN Jialiang, LI Jionghui, NAGAE Takuya, OKAZAKI Taichiro, ASAI Tatsuya, FUJIWARA Jun, KISHIDA Akiko, NISHI Ryota, KAJIWARA Koichi
    • 学会等名
      2023年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 24 Strain measurement of structures using fiber optic strain sensors2023

    • 著者名/発表者名
      YAN Tianhao, ASAI Tatsuya, NAGAE Takuya, FUJIWARA Jun, KISHIDA Akiko, NISHI Ryota, KAJIWARA Koichi
    • 学会等名
      2023年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Data reduction for the 2023 E-Defense shaking table test on 10-story steel frame structure Part 1: Instrumentation scheme and experimental result of beams, panel zones and columns2023

    • 著者名/発表者名
      LI Jionghui, JIN Jialiang, OKAZAKI Taichiro, NAGAE Takuya, FUJIWARA Jun, KISHIDA Akiko, KAJIWARA Koichi, NISHI Ryota
    • 学会等名
      2023年度日本建築学会北海道支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] E-Defense Shaking Table Tests on a Full-Scaled 10-Story Steel Frame with Buckling-Restrained Braces Part 2: Seismic Response of Test Specimen and Buckling-Restrained Braces2023

    • 著者名/発表者名
      JIN Jialiang, LI Jionghui, NAGAE Takuya, OKAZAKI Taichiro, ASAI Tatsuya, FUJIWARA Jun, KISHIDA Akiko, NISHI Ryota, KAJIWARA Koichi
    • 学会等名
      2023年度日本建築学会北海道支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] カーテンウォ―ル内蔵型センサ・アラートシステムに向けた2023年E-ディフェンス実験分析2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木 里佳子, 高谷 和樹, 浅井 竜也, 長江 拓也, 神崎 喜和, 齋藤 直佳, 斉藤 功男, 梶原 浩一, 藤原 淳, 岸田 明子, 荒井 智治, 西 崚太
    • 学会等名
      2023年度日本建築学会北海道支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 1 Earthquake-induced Loss Modelling and Analysis2022

    • 著者名/発表者名
      LIGNOS Dimitrios, ASAI Tatsuya, YOSHIKAWA Kento, NAGAE Takuya, FUJIWARA Jun, KISHIDA Akiko, KAJIWARA Koichi
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 2 Assessment including cost on the ten-story prototype building2022

    • 著者名/発表者名
      YOSHIKAWA Kento, NAGAE Takuya, LIGNOS Dimitrios, ASAI Tatsuya, FUJIWARA Jun, KISHIDA Akiko, KAJIWARA Koichi
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 4 Numerical simulation of the ten-story test specimen2022

    • 著者名/発表者名
      CHUNG Yu-Lin, NAGAE Takuya, JIN Jialiang, LIGNOS Dimitrios, OKAZAKI Taichiro, MATSUMIYA Tomohiro, FUJIWARA Jun, KISHIDA Akiko, KAJIWARA Koichi
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 5 Ultimate failure simulation of the ten-story test specimen2022

    • 著者名/発表者名
      JIN Jialiang, OKAZAKI Taichiro, NAGAE Takuya, TAKAHASHI Noriyuki, MATSUMIYA Tomohiro, FUJIWARA Jun, KISHIDA Akiko, KAJIWARA Koichi
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 6. Comparison of the ten-story test specimen and the prototype building2022

    • 著者名/発表者名
      KISHIDA Akiko, FUJIWARA Jun, KAJIWARA Koichi, NAGAE Takuya, JIN Jialiang, ASAI Tatsuya, YOSHIKAWA Kento
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 7 Numerical analysis on a curtain wall system (2006 E-Defense) corresponding to the prototype frame2022

    • 著者名/発表者名
      Rikako Suzuki, Kazuki Takaya, Yusuke Nonoyama, Takuya Nagae, Jun Fujiwara, Akiko Kishida, Koichi Kajiwara, Yoshikazu Kanzaki, Kazuyuki Hidaka
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Comprehensive Seismic Performance Assessment Testing Part 8. Suspended Piping Trapeze System Identification on Shaking Table Tests2022

    • 著者名/発表者名
      George C. Yao, Min-Chi Ko, Yu-Lin Chung, Takuya Nagae, Jun Fujiwara, Akiko Kishida, Koichi Kajiwara
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 9. Experimental study of suspended busway systems2022

    • 著者名/発表者名
      Wei-Chung Chen, Juin-Fu Chai, Fan-Ru Lin, Takuya Nagae, Jun Fujiwara, Akiko Kishida, Koichi Kajiwara
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 1 Earthquake-induced Loss Modelling and Analysis2022

    • 著者名/発表者名
      LIGNOS Dimitrios, ASAI Tatsuya, YOSHIKAWA Kento, NAGAE Takuya, FUJIWARA Jun, KISHIDA Akiko, KAJIWARA Koichi
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 2 Assessment including cost on the ten-story prototype building2022

    • 著者名/発表者名
      YOSHIKAWA Kento, NAGAE Takuya, LIGNOS Dimitrios, ASAI Tatsuya, FUJIWARA Jun, KISHIDA Akiko, KAJIWARA Koichi
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 4 Numerical simulation of the ten-story test specimen2022

    • 著者名/発表者名
      CHUNG Yu-Lin, NAGAE Takuya, JIN Jialiang, LIGNOS Dimitrios, OKAZAKI Taichiro, MATSUMIYA Tomohiro, FUJIWARA Jun, KISHIDA Akiko, KAJIWARA Koichi
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 5 Ultimate failure simulation of the ten-story test specimen2022

    • 著者名/発表者名
      JIN Jialiang, OKAZAKI Taichiro, NAGAE Takuya, TAKAHASHI Noriyuki, MATSUMIYA Tomohiro, FUJIWARA Jun, KISHIDA Akiko, KAJIWARA Koichi
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 6. Comparison of the ten-story test specimen and the prototype building2022

    • 著者名/発表者名
      KISHIDA Akiko, FUJIWARA Jun, KAJIWARA Koichi, NAGAE Takuya, JIN Jialiang, ASAI Tatsuya, YOSHIKAWA Kento
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 7 Numerical analysis on a curtain wall system (2006 E-Defense) corresponding to the prototype frame2022

    • 著者名/発表者名
      Rikako Suzuki, Kazuki Takaya, Yusuke Nonoyama, Takuya Nagae, Jun Fujiwara, Akiko Kishida, Koichi Kajiwara, Yoshikazu Kanzaki, Kazuyuki Hidaka
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive Seismic Performance Assessment Testing Part 8. Suspended Piping Trapeze System Identification on Shaking Table Tests2022

    • 著者名/発表者名
      George C. Yao, Min-Chi Ko, Yu-Lin Chung, Takuya Nagae, Jun Fujiwara, Akiko Kishida, Koichi Kajiwara
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive seismic performance assessment testing Part 9. Experimental study of suspended busway system2022

    • 著者名/発表者名
      Wei-Chung Chen, Juin-Fu Chai, Fan-Ru Lin, Takuya Nagae, Jun Fujiwara, Akiko Kishida, Koichi Kajiwara
    • 学会等名
      2022年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 吊り配管の地震応答性状と評価法に関する振動台実験(SESTEC 実験2019.10)2020

    • 著者名/発表者名
      白恩林(釜山大),Hyoung-Suk CHOI,Jae-Sung CHOI,吉川拳人,姜在道,長江拓也,梶原浩一,萩原達也
    • 学会等名
      2020年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 地震被災建物の被害度即時評価・表示技術に関する振動台実験2020

    • 著者名/発表者名
      日高 和幸,神崎 喜和,梶原 浩一,長江 拓也,高谷 和樹,岡崎 太一郎,松宮 智央,中澤 博志,御子柴 正
    • 学会等名
      2020年度日本建築学会大会梗概集
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 国際的活動 名古屋大学 建築学コース「建物の耐震終局性能評価および二次部材・設備含む修復コスト評価」

    • URL

      https://hp.nuac.nagoya-u.ac.jp/global/Research/research_A07.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-07-04   更新日: 2024-03-26  

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