| 研究課題/領域番号 |
21K04336
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
櫻井 真人 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (60710184)
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| 研究分担者 |
菅野 秀人 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (20336449)
西田 哲也 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (40315627)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021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 | 鉄筋コンクリート造部材 / オンライン実験 / FEM / オンライン仮動的実験 / サブストラクチャ / 有限要素解析 / 応答計算 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は建築・土木系の鉄筋コンクリート(RC)構造物の構造実験の主要な手法であるオンライン仮動的実験手法に対し，応答計算に非線形有限要素法（FEM）解析データを逐次反映させながら実験を遂行することで想定建物の形状の制限を取り払い，応答結果のさらなる精度向上を図る。本手法確立により設計者の設計自由度の向上や新構法開発，構造実験結果精度向上による現行設計法改正への寄与を目的としている。研究ではRC建物をモデルとしたオンライン仮動的実験にて，一部の部位をFEMによりモデル化，各実験モジュールとの同期を確立し制御フローを構築する。そして応答実験を行い従前実験手法の結果との比較によりその精度を検証する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は，建築・土木系の鉄筋コンクリート構造物の構造実験の主要な手法であるオンライン仮動的実験手法に対し，応答計算のフィードバックに新たに非線形有限要素法（FEM）による増分解析結果を逐次反映させながら実験を遂行することで，想定建物の形状の制限を取り払うとともに応答結果のさらなる精度向上を図るシステムの開発について検討した。検討ではFEMモデルの構築，FEM解析結果フィードバックモジュールの既存システムへの追加導入，改良したシステムの検証実験を行った。実験の結果から，提案手法については現時点で解決すべき課題が多く見られ，今後に向けてこれらについて整理を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
建物部材のうち，数値解析部分と実験部分とで区別の必要はあるのもの，開発システムは任意形状の建物に対し大規模なRC部材の動的実験設備がなくとも地震時応答性状についてさらなる精度向上が期待できる可能性を示した。このことから，学術分野の諸研究の高精度化や部材開発の現場での活用ニーズが広まることが期待され，我が国の建物耐震技術や設計基準の高度化に貢献しうる成果といえる。
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