| 研究課題/領域番号 |
07458082
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
自然災害科学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
南 忠夫 東京大学, 地震研究所, 教授 (10012923)
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| 研究分担者 |
境 有紀 東京大学, 地震研究所, 助手 (10235129)
工藤 一嘉 東京大学, 地震研究所, 助教授 (50012935)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| キーワード | 建物・地盤連成系 / 学校建築 / 動的地盤バネ / 等価せん断波速度 / スウエー・ロッキングモデル / 弾塑性応答スペクトル |
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| 研究概要 |
昨年までは建物を弾性体と見なして相互作用解析を行ってきたが、今年度は弾塑性応答をするものとして、これまでに観測されている複数の代表的な強新記録に対して地盤と建物の連成効果を考慮した応答スペクトルを多数計算した。この結果、短周期範囲で応答が大幅に減少するという相互作用の効果に加えて、建物が塑性化することにより建物の見かけの周期が伸びて、減衰の効果も増大することから、応答スペクトルの形状は短周期側に圧縮され、かつ応答値が減少することが分かった。
この現象を考慮して、地盤と建物の連成効果および建物の塑性化の影響を同時に考慮した場合の地震応答を手計算でも容易に勘定できる簡便な手順を導入し、地震応答解析結果と比較することによりその妥当性を検証した。なお、この手法は現行の耐震設計のように応答スペクトルの形で与えたれている地震荷重に対してもそのまま適用することができる。
他方、建物に塑性変形を許容すると応答スペクトルのピークが短周期側に移動するため、兵庫県南部地震で見られたように、10階建て前後の中層建物に比べて4階建て以下の低層建物の被害が著しく軽微であった事実をうまく説明できないことも同時に判明した。これは、大地震時には地盤も塑性化するために、地盤の等価せん断波速度も低減されるためと考えられることができる。ちなみに、室内の土質実験などで得られている地盤の剛性低下率などを参考に大振幅時の地盤の等価せん断波速度を計算し直すと、実際の被害と整合する解析結果が得られることが分かった。ただし、振幅に応じた等価専断は速度の具体的な低減方法についてはより慎重な検討が必要であり、今後の課題として残った。
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