| 研究課題/領域番号 |
22K04414
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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 | 大阪公立大学 |
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研究代表者 |
鈴木 裕介 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90635400)
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| 研究分担者 |
荒木 慶一 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50324653)
高木 次郎 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 教授 (90512880)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (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)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 超弾性合金 / スリット / 損傷制御 / 降伏ヒンジ領域 / 中層RC造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大地震後の継続利用を志向した中層RC集合住宅のための新技術を開発する。梁端下端主筋に超弾性合金を用いて，大地震時の変形と損傷を端部下端に集約させて変形性能と自己復元性能の高いRC梁部材を開発する。
複数のパラメータを設定して梁の静的実験とFEM解析を行い，望ましい部材性能と破壊形を実現する設計法を同定する。得られた部材性能を中層RC集合住宅に適用した場合の耐震性能を試設計と数値解析により定量的に評価し，実用化に向けて施工性と経済性を検証する。
経済的な高耐震化が比較的難しい中層RC建物を対象として，超弾性合金を用いた新技術の有用性を検証し，同技術の低高層建物への普及と社会全体の高耐震化に貢献する。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、中層RC建物を対象として、地震被害を最小限にとどめ迅速に回復できる継続利用性のある損傷制御型の梁部材開発を目的としている。特に、地震荷重時に降伏ヒンジ領域となる梁端部下端に超弾性合金を配筋し同領域に損傷誘導のためのスリットを設けたRC梁部材を開発しその設計法を提案する。想定している実験変数は、超弾性合金の種類・導入量・配筋方法、部材のスラブ筋量及び強度、スリット幅及び深さ、せん断補強筋量及び強度、シアスパン比などである。
2023年度は、提案する損傷制御工法を適用した1スパンのRC梁部材を作製し静的載荷実験を実施した。実験結果から、提案部材の損傷性状と破壊もーとど調べると同時に、昨年度の課題であった、せん断耐力やエネルギー吸収量の評価を実施した。並びに、FEMによる実験の再現解析を実施し、実験及び解析結果の比較検討を行った。その結果、提案部材の破壊モードは指向通りの性状が確認された。提案部材のせん断耐力及び等価粘性減衰定数など各構造性能を示し、通常のRC梁部材との違いを定量的に評価した。FEM解析結果は、実験の耐力、剛性を精度よく再現することができたため、今後、パラメトリック解析を実施するにあたりベースとなる解析モデルを構築することができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の予定通り、提案部材開発のための実験が順調に進捗している。次年度に予定する研究計画に向けたデータ分析及び、シミュレーションについても概ね予定通りに進めることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は以下のタスクについて実施予定である。
・損傷を有する提案部材（例えば2023年度の実験試験体など）の補修方法と補修後部材の性能評価
・最適な設計条件を提示するためのスリット深さ、せん断スパン比などを変数としたパラメトリックFEM解析による検討
・提案部材をRCラーメン構造の梁に適用した際の応答評価と通常のRC架構との比較検討
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