| 研究課題/領域番号 |
21K14291
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
小松 真吾 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 助教 (60845618)
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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 |
1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | セルフセンタリング / 時刻歴応答解析 / 等価線形化法 / 非線形サイクル数 / 塑性変形分布 / 等価粘性減衰定数 / 最大塑性変形予測 / 累積塑性変形予測 / 塑性率分布 / 最大塑性率 / 累積塑性変形倍率 / 等価線形理論 / 地震応答予測 / 残留変形低減 / 最大変形 / ひずみエネルギー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，巨大地震後においても建物に残留する変形をほぼ0とできる特性を有したセルフセンタリング構造物の広範囲の変数を設定した時刻歴応答解析を通して，その地震応答性状を明らかにすること，および簡易な地震応答予測法を構築することを目指している．
本研究課題の達成により，構造技術者にセルフセンタリング構造の特性が正しく理解され，地震後継続使用可能な建物の普及が促進される．持続可能な社会形成に向けた大きな貢献が期待できる．
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| 研究成果の概要 |
本研究は，地震後残留変形低減が可能なセルフセンタリング構造の包括的な地震応答予測法の構築が目的である．まず，1質点系モデルで多数の構造物特性と入力地震波を変数とした時刻歴応答解析を実施し，その基本的な地震時挙動を明らかにするとともに，非線形サイクル数および塑性変形の分布を定式化した．次に，これら地震性状を反映した等価線形化理論を作成し，その良好な応答予測精度を示した．そして，応答予測理論を多質点系構造に拡張し，5質点系モデルと滑らかなスペクトル特性の模擬地震波を用いてその妥当性を検証した．提案手法によりセルフセンタリング構造の合理的な設計が可能であることを示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
等価線形化法に詳細な地震応答を反映しながら理論展開を行う手法は，研究代表者の知る限り今までに行われていない．その結果，提案手法は従来の最大変形だけでなく累積塑性変形（ダメージの総量）も同時に予測することが可能となった．累積塑性変形を予測することは設計時におけるセルフセンタリングデバイス容量の検討の簡略化や性能設計の発展に繋がる．以上から，研究成果は新規性を有しており，その学術的価値は大きい．
セルフセンタリング構造は，大地震後にも継続使用を可能とする高い耐震性能を有しており，普及が促進されれば持続可能な社会の実現に大きく貢献できる．この点から，研究成果の社会的意義は大きいと言える．
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