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免震建物の擁壁衝突を考慮した新たな設計法の提案

研究課題

研究課題/領域番号 22K14321
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分22020:構造工学および地震工学関連
研究機関国立研究開発法人防災科学技術研究所

研究代表者

福井 弘久  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 契約研究員 (50881520)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2025年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード免震建物 / 擁壁 / 衝突 / 力積 / 設計法 / 数値解析
研究開始時の研究の概要

今後,従来のレベルを大きく超える地震動の発生が予測されており,免震層が設計を超える過大変形となった場合,免震建物が周囲の擁壁に衝突する可能性が考えられる。
本研究では,衝突の際に建物-擁壁間で生じる力積を衝突前の情報から導き出すことで、衝突時の免震建物の上部構造の応答を予測する解析手法の提案を行うこと,および非線形特性を有する擁壁衝突実験を実施・検証し、適用範囲を非線形領域にまで発展させることを目的とする。
本研究により,免震建物の擁壁衝突時の挙動が明らかとなることで,現状,衝突を許容しない設計法に対し,衝突を考慮した新たな設計法の確立を目指す。

研究実績の概要

R5年度の研究では,神戸大学が所有する振動台を用いた擁壁衝突実験を実施した。実験で得られたデータの分析を行うことで当方が提案する衝突解析に用いる衝突力の波形(力積波形)に対しての詳細な検討が可能となり、解析精度を上げるための改善点が明らかとなった。
これらの結果を考慮し改めて、提案する解析手法に反映し、実施した実験結果との比較を行ったところ、大幅な改善が確認できた。現在は、得られた衝突波形のさらなる分析を行い、提案する解析手法から、衝突時の上部構造の応答予測法に発展できる解析アルゴリズムの開発に取り組んでいる。
また、上記の研究内容については、2023年度建築学会大会(京都)で1編、地震工学シンポジウム(横浜)で1編の論文投稿、講演を実施した。

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

現在の研究の進捗状況に関しては、計画していた衝突実験の実施、実験データの分析、解析手法への反映などが実施できたことからも、大きな遅れはなく、概ね計画に遅れなく遂行できているものと考える。

今後の研究の推進方策

今後(R6度)は、得られた衝突波形のさらなる分析を行い、提案する解析手法から、衝突時の上部構造の応答設計法および応答予測法が可能な解析アルゴリズムの確立を目指す。また、非線形擁壁に対する擁壁衝突についても適応可能とする手法へと展開する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] 免震構造の擁壁衝突時の挙動 その12 簡易衝突解析法 の精度検証2023

    • 著者名/発表者名
      藤原健太郎・福井弘久・ 向井洋一・藤谷秀雄
    • 学会等名
      2023年度日本建築学会大会(近畿)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 数値解析を用いた免震建物の擁壁衝突時の応答再現手法の提案2023

    • 著者名/発表者名
      福井弘久,向井洋一,藤谷秀雄
    • 学会等名
      第16回地震工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 免震構造の擁壁衝突時の挙動 その 11:重ね合わせによる衝突解析の精度検証2023

    • 著者名/発表者名
      藤原健太郎・福井弘久・ 向井洋一・藤谷秀雄
    • 学会等名
      令和5年度 (2023年度) 日本建築学会 近畿支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 免震構造の擁壁衝突時の挙動 その11:重ね合わせによる衝突解析の精度検証2023

    • 著者名/発表者名
      藤原健太郎、福井弘久、向井洋一、藤谷秀雄
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 免震構造の擁壁衝突時の挙動 その12:簡易衝突解析法の精度検証2023

    • 著者名/発表者名
      藤原健太郎、福井弘久、向井洋一、藤谷秀雄
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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