| 研究課題/領域番号 |
21380105
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
木質科学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
平井 卓郎 北海道大学, 大学院・農学研究院, 教授 (20173205)
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| 研究分担者 |
澤田 圭 北海道大学, 大学院・農学研究院, 助教 (10433145)
植松 武是 北海道立総合研究機構, 建築研究本部・北方建築総合研究所・環境科学部, 研究員 (60462347)
戸田 正彦 北海道立総合研究機構, 森林研究本部・林産試験場・性能部, 研究員 (60446317)
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| 研究期間 (年度) |
2009 – 2011
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| 研究課題ステータス |
完了 (2011年度)
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| 配分額 *注記 |
12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2010年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2009年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
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| キーワード | 強度 / 木質構造 / 合板釘打ち耐力壁 / 振動台実験 / ホワイトノイス / 静的せん断耐力 / 入力加速度 / 共振周波数 / 損傷 / 釘1面せん断接合 / 調和振動 / ホワイトノイズ / 周波数特性 / 低サイクル曲げ疲労破壊 / 木材 / 合板 / 周波数依存性 |
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| 研究概要 |
木材の釘接合部について、調和波とホワイトノイズ合成波を用いた動的実験を行い、以下のような知見を得た。(1)木材の釘接合部の動的応答は明らかな周波数依存性を持つ。(2)調和振動を受ける釘接合部は、倒壊限界時剛性相当の周波数に共振して、静的加力と同様な破壊を生じる。(3)損傷限界時剛性相当の周波数に対しては、釘接合部は一旦共振して損傷するが、繰り返し劣化による共振周波数の低下により、静的加力と同様な破壊は生じにくくなる。しかし、入力加速度が小さくても累積サイクル数が増すと、釘の低サイクル曲げ疲労破壊を生じる危険性が生じる。(4)地震動に近いホワイトノイズ合成波でも、各周波数成分に対応して、上記と同様な挙動を示す。(5)複数の接合要素を含む構造モデルである合板釘打ち耐力壁も、上記の接合部単体の動的応答と同様な挙動を示す。上記の結果から、木質構造物では接合部単体から耐力壁までの各階層において、非線形の荷重-変形関係と動的繰り返し劣化により、損傷限界と倒壊限界では応答特性が異なること、入力レベルが損傷限界以下でも、長時間または繰り返し地震力が作用すると、釘の低サイクル曲げ疲労破壊による倒壊を招く危険性があることが明らかとなった。
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