| 研究課題/領域番号 |
02650411
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
洪 忠憙 明治大学, 理工学部, 教授 (10061904)
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| 研究分担者 |
荒川 利治 明治大学, 理工学部, 助手 (80159491)
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| キーワード | 振動実験 / 浮き上がり振動 / 自由振動 / 定常正弦波入力 / 地震動 / 非線形振動 / コンピュ-タ・シミュレ-ション / 支持地盤 |
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| 研究概要 |
今日、強震時での構造物基礎部の浮き上がりは基本的に発生させない方向で、建築構造物の耐震設計の体系がなされている。一方、構造物の浮き上がりにともなう非線形挙動は、かなり複雑であることに加え、実用設計上の研究、検討が不足しているのが現状である。浮き上がり性状は、建築物の形状、力学特性(例えば周期)、さらに支持地盤等の硬軟によるが、強震時の局部的な浮き上がりの発生、浮き上がりの影響は十分に予測され、また多くの地震応答解析例も提示されている。本研究は、建築物の浮き上がり振動現象を、ランダム振動台(上下動を含む)を用いたモデル実験で検討しようとするものである。特に、地震時における建築物底面と支持地盤との局部的な接触、衝突、浮き上がり現象を実態に即して把握することにより、これまで行ってきた当研究室の解析モデルを整備、修正し、コンピュ-タ・シミュレ-ションを行うことが最終目的である。地震時における構造物の浮き上がり現象の明確な予測法を成立すると同時に、建物基礎部の浮き上がりを耐震設計の体系に組み込む方策(例えば等価ロッキングばねモデルなど)を研究している。本年度の研究成果は、次の通りである。
(1)3層建物をモデル化したスケ-ル約1/10の鋼材製の弾性試験体(固有1次周期0.37秒、幅高さ比4)を作製し、支持面には天然ゴムを使用して試験体が這回らないようにフ-チング直下に溝を掘っている。この試験体を用いて、浮き上がり・ロッキングに関する自由振動実験、定常正弦波加振実験、ランダム地震動入力実験を行った。
(2)浮き上がりを生じる自由振動実験から、ロッキング状態における系全体の減衰性、周期の減少性を調べた。
(3)入力加振レベル、入力振動数が異なる正弦波加振により浮き上がり開始の条件を考察し、建物モデルの固有振動数との関係を検討した。浮き上がり開始後は入力加速度が増加しても、建物の応答加速度が頭打ちとなった。
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