| 研究課題/領域番号 |
23K22905
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| 補助金の研究課題番号 |
22H01635 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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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 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
林 和宏 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (40725636)
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| 研究分担者 |
田村 修次 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (40313837)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2025年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2024年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2023年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
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| キーワード | 基礎構造 / 二次設計 / 鉄筋コンクリート杭 / 終局耐力算定式 / 遠心力載荷試験 / 極大地震 / 非線形解析モデル / 終局耐力評価 / 連成系 / 解析モデル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は大型建物で用いられる鉄筋コンクリート（RC）杭基礎構造を対象とし、巨大地震下における杭部材の損傷・破壊挙動の解明、解析モデル構築法の整備、下部構造の二次設計法確立に資する終局耐力算定式の誘導、の3点を目的とする。研究は、地盤－RC杭基礎連成系を対象とした遠心力載荷試験および1G場静的載荷試験の実施を中核とし、実務設計で杭基礎構造の強非線形挙動評価に適用できる解析モデルや終局耐力算定式を提案・構築する。
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| 研究実績の概要 |
地盤－RC杭基礎の連成系を対象とした遠心力載荷試験を行い、実務設計で杭基礎構造の強非線形挙動評価に適用できる解析モデルの構築・提案と、終局耐力算定式の精度検証を行った。研究では、1/50スケールで鉄筋コンクリート部材の非線形挙動が再現可能な縮小模型の性能を実験的に検証するとともに、当該杭模型を用いた地盤－杭連成系の静的載荷実験を行い、強非線形挙動下で発生する杭部材の破壊挙動が、連成系の荷重変形化関係や終局挙動に与える影響を実験的に検討した。更に、実務設計の現状を踏まえ、梁要素とバネモデルを使用した簡易数値解析モデルを用いて、上記の実験結果を精度良く追跡できるモデル所係数設定法を整理・提案し、実験結果と比較検討を行った。実験と解析は、杭部材に曲げによる塑性ヒンジが形成される強非線形領域まで概ね対応する結果を示しており、簡便かつ安全側に杭の破壊挙動を解析から検討できることを示した。また、杭基礎の終局耐力評価式については、日本建築学会が発行する2001年版の建築基礎構造設計指針に示された簡易推定式と、鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説のせん断耐力評価式の下限を取ることで、精度よく安全側に評価可能であることを明らかにした。
当該研究の成果は、2編の査読付き論文（日本建築学会構造系論文集と、IF付きの英文ジャーナル）として発表・公開した。また、日本建築学会大会をはじめとする国内の学術会議で、3編の梗概を投稿・発表している。
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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
2022年度に実施を計画していた実験は、全て終了した。
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| 今後の研究の推進方策 |
2023～2024年度中に、当初計画していた実験の完遂をめざす。あわせて、研究の最終目標である実務設計で杭基礎構造の強非線形挙動評価に適用できる解析モデルの提案と、終局耐力算定式の構築・検証の基礎的検討に着手する。2025年度はそれを受けて、研究成果の結実に向けた取りまとめ作業に入る。
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