耐震性の向上を目指した空間構造物の崩壊挙動予測および応答低減手法の提案

• 研究課題/領域番号: 21760427
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 建築構造・材料
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 熊谷 知彦 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70376945)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 空間構造物 / 動的崩壊挙動 / 応答低減手法 / 動的応答解析 / 振動台実験 / レベル / 2地震 / 1周期コサイン波 / 加速度応答倍率 / レベル2地震動

研究概要

本研究は,地震または台風などの災害時に避難場所,防災拠点となるべき建築物である空間構造物の地震時における損傷,崩壊挙動の解明,予測手法の提案および応答制御法の提案を目的としている。まず,体育館等に使用されることの多い円筒ラチスシェルを対象とした振動台実験により動的崩壊実挙動を分析した。次に,構造物が崩壊に至らないようにするためにエネルギー吸収機構による応答制御を試みた。最後に地震動を多方向から受ける場合の応答性状について振動台実験および数値解析によって分析した。

研究成果

• [雑誌論文] 複数のTMDを用いたアーチ構造物の振動制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三松あずさ, 熊谷知彦, 小河利行, 富本淳彦, 小河利行, 富本淳
  • 雑誌名: 構造工学論文集 巻: Vol.58B ページ: 489-495
  • NAID: 110009706556
  • 査読あり
• [雑誌論文] 複数のTMDを用いたアーチ構造物の振動制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三松あずさ, 熊谷知彦, 小河利行, 富本淳
  • 雑誌名: 構造工学論文集 巻: 58B ページ: 489-495
  • NAID: 110009706556
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proposals for Prediction of Collapse Behavior and Response Reduction (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kumagai, T. Takeuchi, T. Ogawa
  • 雑誌名: Proceedings of IABSE-IASS 2011 ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Yielding of Roof Members on Seismic Responses of Lattice Dome (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Kumagai, Toru Takeuchi, Toshiyuki Ogawa
  • 雑誌名: Proceedings of IABSE-IASS 2011 巻: (CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 制振部材を用いた鉄骨造体育館における屋根面架構の耐震性能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹内徹, 湯澤優登, 熊谷知彦, 小河利行
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: 76 ページ: 1989-1995
  • NAID: 200000357121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Yielding of Roof Members on Seismic Response Behavior of Double Layer Lattice Domes (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Kumagai, Toru Takeuchi, Toshiyuki Ogawa
  • 雑誌名: Proceedings of 8CUEE 巻: (CD-ROM) ページ: 1-5
• [雑誌論文] Vibration Tests on Seismic Response Reduction of Cylindrical Lattice Shell Roof by Viscous Damper Added to Substructures (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kumagai, F. Ushiwata, T. Takeuchi, T. Ogawa
  • 雑誌名: Proceedings of IASS 2010 ページ: 1-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] 制振部材を用いた鉄骨造学校体育館の耐震改修および屋根部の地震応答 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹内徹, 堤友紀, 熊谷知彦, 小河利行
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: Vol.75, No.655 ページ: 1891-1900
  • NAID: 200000356284
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vibration Tests on Seismic Response Reduction of Cylindrical Lattice Shell Roof by Viscous Damper Added to Substructures (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Kumagai, Fumi Ushiwata, Toru Takeuchi, Toshiyuki Ogawa
  • 雑誌名: Proceedings of IASS 2010 巻: (CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Responses of Cylindrical Lattice Shell Roofs under Horizontal Earthquake Motions with Arbitary Direction by Shaking Table Tests (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kumagai, T. Takeuchi, I. Suzuki, T. Ogawa
  • 雑誌名: Proceedings of IASS 2009
• [雑誌論文] 免震支承が挿入された支持架構付きラチスドームの地震応答評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 竹内徹, 高松謙伍, 熊谷知彦, 小河利行
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 Vol.74, No.641 ページ: 1259-1266
  • NAID: 200000355524
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Responses of Cylindrical Lattice Shell Roofs under Horizontal Earthquake Motions with Arbitary Direction by Shaking Table Tests (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Kumagai, Toru Takeuchi, Izumi Suzuki, Toshiyuki Ogawa
  • 雑誌名: Proceedings of IASS 2009 (CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Response Evaluation of Seismically Isolated Lattice Domes using Amplification Factors (2009)
  • 著者名/発表者名: 高松謙伍, 竹内徹, 熊谷知彦, 小河利行
  • 雑誌名: Proceedings of IASS 2009 (CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] State-of-Arts View on Response Control Tecnologies on Metal Space Structures (2009)
  • 著者名/発表者名: 竹内徹, 小河利行, 熊谷知彦
  • 雑誌名: Proceedings of IASS 2009 (CD-ROM)
  • 査読あり
• [学会発表] Dynamic Responses of Arch Structures with Plural TMDs (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kumagai
  • 学会等名: oint Conference 9CUEE & 4ACEE
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] Dynamic Responses of Arch Structures with Plural TMDs (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Kumagai
  • 学会等名: 9th International Conference on Urban Earthquake Engineering & 4th Asia Conference on Earthquake Engineering
  • 発表場所: 目黒区,東京工業大学
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] 複数のTMDを用いたアーチ構造物の振動制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三松あずさ
  • 学会等名: 2011年度日本建築学会大会(関東)
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] 複数のTMDを用いたアーチ構造物の振動制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三松あずさ
  • 学会等名: 2011年度日本建築学会大会(関東)
  • 発表場所: 新宿区,早稲田大学
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] 制振部材を用いた鉄骨造学校体育館における屋根面架構の耐震性能その1屋根面ブレースの降伏を考慮した架構の応答 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡辺覚
  • 学会等名: 2011年度日本建築学会大会(関東)
  • 発表場所: 新宿区,早稲田大学
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] 制振部材を用いた鉄骨造学校体育館における屋根面架構の耐震性能その2制振部材剛性,降伏変形の最適化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 湯澤優登
  • 学会等名: 2011年度日本建築学会大会(関東)
  • 発表場所: 新宿区,早稲田大学
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] 屋根架構の塑性化がラチスドームの地震応答に与える影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 熊谷知彦
  • 学会等名: 2010年度日本建築学会大会(北陸)
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] 漸増する水平振動を受ける屋根型円筒ラチスシェルの弾塑性応答実験その1実験概要、自由振動特性および1周期コサイン波を受ける場合の弾塑性応答性状 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小澤拓典
  • 学会等名: 2010年度日本建築学会大会(北陸)
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] 漸増する水平振動を受ける屋根型円筒ラチスシェルの弾塑性応答実験その2弾塑性地震応答性状 (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑原諒子
  • 学会等名: 2010年度日本建築学会大会(北陸)
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] 制振部材を用いた学校体育館の耐震改修および屋根部の地震応答評価その1制振部材による屋根部の応答低減効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中山雄貴
  • 学会等名: 2010年度 日本建築学会大会(北陸)
  • 発表場所: 富山市,富山大学
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] 制振部材を用いた学校体育館の耐震改修および屋根部の地震応答評価その2耐震指標の評価手法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 湯澤優登
  • 学会等名: 2010年度 日本建築学会大会(北陸)
  • 発表場所: 富山市,富山大学
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] ライズの高い支持架構付き円筒ラチスシェルの地震応答評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡辺覚
  • 学会等名: 2010年度 日本建築学会大会(北陸)
  • 発表場所: 富山市,富山大学
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] 屋根架構の塑性化がラチスドームの地震応答に与える影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 熊谷知彦
  • 学会等名: 2010年度 日本建築学会大会(北陸)
  • 発表場所: 富山市,富山大学
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] 漸増する水平振動を受ける屋根型円筒ラチスシェルの弾塑性応答実験 その1実験概要、自由振動特性および1周期コサイン波を受ける場合め弾塑性応答性状 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小澤拓典
  • 学会等名: 2010年度 日本建築学会大会(北陸)
  • 発表場所: 富山市,富山大学
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] 漸増する水平振動を受ける屋根型円筒ラチスシェルの弾塑性応答実験 その2弾塑性地震応答性状 (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑原諒子
  • 学会等名: 2010年度 日本建築学会大会(北陸)
  • 発表場所: 富山市,富山大学
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Shaking Table Tests of Cylindrical Lattice Shell Roofs Supported by Substructure with Viscous Damper Subjected to Horizontal Earthquake Motions (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kumagai
  • 学会等名: Joint Conference 7CUEE & 5ICEE
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] Shaking Table Tests of Cylindrical Lattice Shell Roofs Supported by Substructure with Viscous Damper Subjected to Horizontal Earthquake Motions (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Kumagai
  • 学会等名: Joint Conference 7CUEE & 5ICEE
  • 発表場所: Joint Conference 7CUEE & 5ICEE
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] 制振機構を有する屋根型円筒ラチスシェルの地震応答実験その1実験概要,自由振動特性および地震応答性状 (2009)
  • 著者名/発表者名: 瀬田紘子
  • 学会等名: 2009年度日本建築学会大会(東北)
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2009-08-27
• [学会発表] 制振機構を有する屋根型円筒ラチスシェルの地震応答実験その2制振機構による地震応答の低減効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 牛渡ふみ
  • 学会等名: 2009年度日本建築学会大会(東北)
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2009-08-27
• [学会発表] 応答増幅率を用いた支持架構付き免震ドームの地震応答評価 その1 粘性ダンパー及び弾塑性ダンパーが地震応答に与える影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大林優
  • 学会等名: 2009年度 日本建築学会大会(東北)
  • 発表場所: 仙台, 東北学院大学
  • 年月日: 2009-08-27
• [学会発表] 応答増幅率を用いた支持架構付き免震ドームの地震応答評価 その2 下部構造特性が地震応答に与える影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 堤友紀
  • 学会等名: 2009年度 日本建築学会大会(東北)
  • 発表場所: 仙台, 東北学院大学
  • 年月日: 2009-08-27
• [学会発表] 制振機構を有する屋根型円筒ラチスシェルの地震応答実験 その1 実験概要, 自由振動特性および地震応答性状 (2009)
  • 著者名/発表者名: 瀬田紘子
  • 学会等名: 2009年度 日本建築学会大会(東北)
  • 発表場所: 仙台, 東北学院大学
  • 年月日: 2009-08-27
• [学会発表] 制振機構を有する屋根型円筒ラチスシェルの地震応答実験 その2 制振機構による地震応答の低減効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 牛渡ふみ
  • 学会等名: 2009年度 日本建築学会大会(東北)
  • 発表場所: 仙台, 東北学院大学
  • 年月日: 2009-08-27
• [学会発表] 屋根型円筒ラチスシェルの地震応答性状に及ぼす下部構造質量および屋根固有周期の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑原諒子
  • 学会等名: 2009年度 日本建築学会大会(東北)
  • 発表場所: 仙台, 東北学院大学
  • 年月日: 2009-08-27
• [学会発表] SHAKING TABLE TESTS OF CYLINDRICAL LATTICE SHELL ROOFS SUBJECTED TO HORIZONTAL EARTHQUAKE MOTIONSWITH ARBITRARY DIRECTION (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Kumagai
  • 学会等名: The 9th Asian Pacific Conference on Shell and Spatial Structures
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2009-05-28