長周期地震動を受ける超高層建物の接合部破断を考慮した耐震性能評価手法の提案

• 研究課題/領域番号: 24760448
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 建築構造・材料
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 松井 良太 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (00624397)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
• キーワード: 梁端接合部 / ブレース / 接合部破断 / 部材破断 / 耐震性能 / 累積変形性能 / エネルギー吸収性能 / フラジリティ曲線 / 長周期地震動 / 超高層建物

研究成果の概要

本研究課題では，長周期地震動を受ける超高層建物の終局状態を評価するために，まず，数値解析により梁端接合部の累積変形性能について分析し，定量的な評価手法を提案した。また，H形断面梁端部に同評価手法を適用するために必要となる，繰返し荷重下の横補剛条件について，実験および数値解析より検証した。次に，同評価手法を拡張させるため，円形鋼管同士の分岐継手接合部を対象とした繰返し載荷実験を行った。最後に，申請者が提案してきたブレースおよび接合部破断の評価手法を組み込んだ時刻歴応答解析プログラムにより，建物の周期帯を考慮した地震動を用い，極大地震を受けた際の建物の耐震性能やフラジリティ曲線について分析した。

研究成果

• [雑誌論文] 繰返し塑性曲げを受ける円形鋼管T形分岐継手の累積変形性能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松井良太，廣山剛士，竹内 徹
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: 79 ページ: 1183-1191
  • NAID: 130004696244
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Out-of-plane Stability of Buckling-Restrained Braces including Moment Transfer Capacity (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru Takeuchi, Hitoshi Ozaki, Ryota Matsui, Fatih Sutcu
  • 雑誌名: Earthquake Engineering & Structural Dynamics 巻: Vol. 43, Issue 6 号: 6 ページ: 851-869
  • DOI: 10.1002/eqe.2376
  • 査読あり
• [雑誌論文] 繰返し逆対称曲げを受ける上フランジ横補剛されたH形断面梁の必要補剛条件 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松井良太，山浦夕佳，竹内 徹
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: 第78巻，第690号 ページ: 1485-1492
  • NAID: 130004508332
  • 査読あり
• [雑誌論文] 拘束材端部の曲げモーメント伝達能力を考慮した座屈拘束ブレースの構面外機構安定性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹内 徹，小﨑 均，松井良太
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: 第78巻，第691号 ページ: 1621-1630
  • NAID: 130004752706
  • 査読あり
• [雑誌論文] 梁端部破断を考慮したブレース付ラーメン骨組のエネルギー吸収性能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松井良太，廣山剛士，竹内 徹
  • 雑誌名: 日本鋼構造協会鋼構造論文集 巻: 第20巻，第79号 ページ: 11-18
  • NAID: 130004955781
  • 査読あり
• [雑誌論文] 種々の繰返し載荷履歴を受けるブレースの累積変形性能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹内 徹，西牧 誠，松井良太，今村 晃
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: 77 ページ: 1131-1140
  • NAID: 200000357572
  • 査読あり
• [雑誌論文] 局部座屈を伴う組立材ブレースの座屈後履歴性状 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹内 徹，近藤佑樹，松井良太，今村 晃
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: 77 ページ: 1781-1790
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of local buckling core plate restraint in buckling restrained braces (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Takeuchi, J. F. Hajjar, R. Matsui, K. Nishimoto, I. D. Aiken
  • 雑誌名: Engineering Structures 巻: 44 ページ: 304-311
  • DOI: 10.1016/j.engstruct.2012.05.026
  • 査読あり
• [雑誌論文] 繰返し荷重を受けるアルミブレースの座屈性状 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹内 徹，堀内健太郎，松井良太，渡辺和志
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: 77 ページ: 1969-1976
  • NAID: 200000374439
  • 査読あり
• [学会発表] 繰返し塑性曲げを受ける円形鋼管T形分岐継手の累積変形性能 その1 繰返し載荷実験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三原早紀，松井良太，廣山剛士，竹内 徹
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 神戸大学、兵庫、日本
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] 繰返し塑性曲げを受ける円形鋼管T形分岐継手の累積変形性能 その2 亀裂発生個所における局部歪の集中率 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松井良太，竹内 徹，廣山剛士
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 神戸大学、兵庫、日本
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] Lateral Bracing Requirements for H-section Beams with Supports Attached to Top Flange Subjected to Cyclic Antisymmetric Moment (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Matsui, Y. Yamaura, T. Takeuchi
  • 学会等名: Structural Stability Research Council
  • 発表場所: Metro Toronto Convention Centre, Toronto, Canada
• [学会発表] 部材破断を考慮した漸増動的地震応答解析による制震構造の耐震性能 -その1 最大層間変形に着目した耐震性能- (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹内 徹，松井良太，得能将紀
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 北海道大学，北海道，日本
• [学会発表] 部材破断を考慮した漸増動的地震応答解析による制震構造の耐震性能 -その2 部材損傷度に着目した耐震性能- (2013)
  • 著者名/発表者名: 陳 星辰，松井良太，竹内 徹，得能将紀
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 北海道大学，北海道，日本
• [学会発表] 繰返し逆対称曲げを受ける上フランジ補剛されたH形断面梁の必要補剛条件 -その1 繰返し載荷実験- (2013)
  • 著者名/発表者名: 廣山剛士，山浦夕佳，松井良太，竹内 徹
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 北海道大学，北海道，日本
• [学会発表] 繰返し逆対称曲げを受ける上フランジ補剛されたH形断面梁の必要補剛条件 -その2 既往の必要補剛条件の検証- (2013)
  • 著者名/発表者名: 松井良太，山浦夕佳，竹内 徹
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 北海道大学，北海道，日本
• [学会発表] 繰返し逆対称曲げを受ける上フランジ補剛されたH形断面梁の必要補剛条件 -その3 床スラブ補剛の必要補剛条件- (2013)
  • 著者名/発表者名: 山浦夕佳，松井良太，竹内 徹
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 北海道大学，北海道，日本
• [学会発表] 接合部を考慮した座屈拘束ブレースの構面安定性 -その1 標準部材と無次元化パラメータの導入- (2013)
  • 著者名/発表者名: 小西克尚，竹内 徹，松井良太，帆足勇磨，小崎 均，木村征也，井田茉利，大山翔也
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 北海道大学，北海道，日本
• [学会発表] 接合部を考慮した座屈拘束ブレースの構面安定性 -その2 ブレース接合部の回転ばね剛性の検討- (2013)
  • 著者名/発表者名: 井田茉利，竹内 徹，松井良太，小西克尚，帆足勇磨，小崎 均，木村征也，大山翔也
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 北海道大学，北海道，日本
• [学会発表] 接合部を考慮した座屈拘束ブレースの構面安定性 -その3 ブレース接合部の座屈耐力算定法に関する検討- (2013)
  • 著者名/発表者名: 樋口公平，竹内 徹，松井良太，小西克尚，帆足勇磨，小崎 均，木村征也，井田茉利
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 北海道大学，北海道，日本
• [学会発表] 接合部を考慮した座屈拘束ブレースの構面安定性 -その4 座屈拘束ブレースの弾性全体座屈軸力- (2013)
  • 著者名/発表者名: 大山翔也，竹内 徹，松井良太，小西克尚，帆足勇磨，小崎 均，木村征也，井田茉利
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 北海道大学，北海道，日本
• [学会発表] 接合部を考慮した座屈拘束ブレースの構面安定性 -その5 設計軸力時の座屈拘束材端部の面外変位- (2013)
  • 著者名/発表者名: 市川 康，竹内 徹，松井良太，小西克尚，帆足勇磨，小崎 均，木村征也，大山翔也
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 北海道大学，北海道，日本
• [学会発表] 接合部を考慮した座屈拘束ブレースの構面安定性 -その6 接合部の回転ばね剛性を考慮した設計用偏心曲げモーメント- (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村征也，竹内 徹，松井良太，小西克尚，帆足勇磨，小崎 均，井田茉利，大山翔也
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 北海道大学，北海道，日本
• [学会発表] 接合部を考慮した座屈拘束ブレースの構面安定性 -その7 強制面外変形に伴う設計用付加曲げモーメント- (2013)
  • 著者名/発表者名: 帆足勇磨，竹内 徹，松井良太，小西克尚，小崎 均，木村征也，井田茉利，大山翔也
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 北海道大学，北海道，日本
• [学会発表] 接合部を考慮した座屈拘束ブレースの機構安定性 -その8 芯材突出部の曲げ耐力と設計用曲げモーメントの比較- (2013)
  • 著者名/発表者名: 小崎 均，竹内 徹，松井良太，小西克尚，帆足勇磨，木村征也，井田茉利，大山翔也
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 北海道大学，北海道，日本
• [学会発表] 接合部を考慮した座屈拘束ブレースの機構安定性 -その9 接合部の塑性化を考慮した座屈拘束ブレースの機構安定性 - (2013)
  • 著者名/発表者名: 三原早紀，竹内 徹，小崎 均，松井良太，小西克尚，大家貴徳，岡本勇紀，岩田衛
  • 学会等名: 日本建築学会
  • 発表場所: 北海道大学，北海道，日本
• [学会発表] 接合部の塑性化を考慮した座屈拘束ブレースの機構安定性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三原早紀，松井良太，竹内 徹，大家貴徳，岡本勇紀
  • 学会等名: 日本鋼構造協会
  • 発表場所: 東京ファッションタウンビル，東京都，日本
• [学会発表] Effects of Core Plates Local Buckling for Cumulative Deformation Capacity of Buckling Restrained Braces (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Matsui, T. Takeuchi
  • 学会等名: 10th International Conference on Urban Earthquake Engineering
  • 発表場所: 東京工業大学、東京、日本
• [学会発表] Seismic Retrofitting Design Method of Existing RC Buildings with Buckling Restrained Braces (2013)
  • 著者名/発表者名: F. Sutcu, T. Takeuchi, R. Matsui
  • 学会等名: 10th International Conference on Urban Earthquake Engineering
  • 発表場所: 東京工業大学、東京、日本
• [学会発表] Seismic Performance of Tubular Truss Tower Structures Taking Member Fracture into Account (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Matsui, T. Takeuchi, Y. Nakamura
  • 学会等名: IASS 2012
  • 発表場所: Seoul, Korea
• [学会発表] 繰返し偏心荷重を受ける座屈拘束ブレースの接合部を考慮した機構安定性 -その1 機構安定条件式の誘導- (2012)
  • 著者名/発表者名: 松井良太，竹内 徹，多田尊徳，西本晃治
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知県、日本
• [学会発表] 繰返し偏心荷重を受ける座屈拘束ブレースの接合部を考慮した機構安定性 -その2 実験と評価式の検証- (2012)
  • 著者名/発表者名: 山浦夕佳，多田尊徳，松井良太，竹内 徹，西本晃治
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知県、日本
• [学会発表] 繰返し荷重を受けるアルミブレースの座屈性状 (2012)
  • 著者名/発表者名: 堀内健太郎，竹内 徹，松井良太，檜山裕二郎，渡辺和志，古川宏典
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知県、日本
• [学会発表] 局部座屈を伴う組立材ブレースの座屈後履歴性状および累積変形性能 -その1 繰返し載荷実験- (2012)
  • 著者名/発表者名: 西牧 誠，近藤佑樹，松井良太，竹内 徹，今村 晃
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知県、日本
• [学会発表] 局部座屈を伴う組立材ブレースの座屈後履歴性状および累積変形性能 -その2 数値解析と累積変形性能評価- (2012)
  • 著者名/発表者名: 近藤佑樹，竹内 徹，松井良太，今村 晃
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知県、日本
• [学会発表] 破断までの累積吸収エネルギー効率を最大化する弾塑性ダンパー配置 その1 損傷制御構造の累積変形性能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松野勇輝，渡辺 覚，竹内 徹，松井良太
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知県、日本
• [学会発表] 破断までの累積吸収エネルギー効率を最大化する弾塑性ダンパー配置 その2 弾塑性ダンパーの最適配置 (2012)
  • 著者名/発表者名: 得能将紀，渡辺 覚，竹内 徹，松井良太
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知、日本
• [学会発表] 梁端部破断を考慮したブレース付ラーメン骨組のエネルギー吸収性能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 廣山剛士，松井良太，竹内 徹
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学、愛知、日本
• [学会発表] Out-of-plane Stability of Buckling-Restrained Braces including their Connections (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Takeuchi, R. Matsui, T. Tada
  • 学会等名: 15th World Conference on Earthquake Engineering
  • 発表場所: Lisbon, Portugal
• [学会発表] Cumulative Deformation Capacity of Buckling Restrained Braces Taking Local Buckling of Core Plates into Account (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Matsui, T. Takeuchi
  • 学会等名: 15th World Conference on Earthquake Engineering
  • 発表場所: Lisbon, Portugal
• [学会発表] 接合部固定度を考慮した円形鋼管ブレースの塑性歪評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西牧 誠，竹内 徹，松井良太，今村 晃
  • 学会等名: 鋼構造シンポジウム
  • 発表場所: 有明、東京、日本
• [学会発表] 梁端部破断を考慮したブレース付骨組のエネルギー吸収性能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 廣山剛士，松井良太，竹内 徹
  • 学会等名: 鋼構造シンポジウム
  • 発表場所: 有明、東京、日本