| 研究課題/領域番号 |
20K22431
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0303:土木工学、社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
植村 佳大 京都大学, 工学研究科, 助教 (80882133)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 柱構造 / 複合構造 / 鋼構造 / メタボリズム / セルフセンタリング / 取り替え / 復旧性 / 耐震構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我が国の耐震設計は，大地震発生のたびに，基準の改訂を繰り返している．そのため，現行の耐震基準を満足する構造物といえど，将来の地震により耐震基準が改定されると既存不適格な構造物となるため，後付けの耐震補強を余儀なくされる場合がある．
本研究では，耐震基準改訂や地震後の被害に応じて部材の取り替えが可能，つまり耐震性能の新陳代謝が可能な鋼・コンクリート複合橋脚の開発を行う．具体的には，地震時のエネルギー吸収を期待する外殻部に取り替え可能な鋼管を使用し，その内部に鉛直力支持機能およびセルフセンタリング機能を有するコンクリート部材を配置する複合構造を提案し，各種載荷実験によりその構造の性能評価を行う．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，地震時のエネルギー吸収を期待する外殻部に取り替え可能な鋼管を使用し，その中心部に鉛直力支持機能やセルフセンタリング機能を有する部材を配置する複合橋脚構造を提案した．
具体的には，外殻部に鋼管，中心部にゴム支承を使用した構造について検討を実施し，本構造が従来の鋼製橋脚として優れた復元力特性を有すること，また，外殻部の鋼管を取り替えることによって耐震基準改訂や地震被害に応じて柱の耐震性能改変が可能であることを実験的・解析的検討に示した．加えて，中心部の部材にセルフセンタリング機能を有する部材を使用することで，早期復旧を可能とする構造が実現される可能性を示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我が国の耐震設計は，大地震発生のたびに基準が改訂されており，耐震設計が地震に対して「後追い」であるといえる．事実，多くの土木構造物が，耐震基準改定によって既存不適格な構造物となってしまい，後付けの耐震補強を余儀なくされるケースが見受けられる．
本研究で提案した構造に適用された，部材の取り替えを想定するという考え方は，ダンパーをはじめとする免制振部材では一般的であるが，橋脚の部材を取り替える技術開発例は極めて少ない．部材の取り替えによる耐震性能の新陳代謝が可能な本提案構造における考え方は，将来の地震に先手を打つことに繋がり，耐震工学における新たなアプローチとなりえる．
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