| 研究課題/領域番号 |
11355025
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
建築構造・材料
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| 研究機関 | 中部大学 (2000-2002)
京都大学 (1999) |
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研究代表者 |
野中 泰二郎 中部大学, 工学研究科, 教授 (60027224)
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| 研究分担者 |
高畠 秀雄 金沢工業大学, 工学部, 教授 (20064462)
谷村 真治 愛知工科大学, 工学部, 教授 (30081235)
梅田 康弘 京都大学, 防災研究所, 教授 (10025421)
河西 良幸 前橋工科大学, 工学部, 教授 (00336489)
井元 勝慶 大林組, 技術研究所, 部長
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2002
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| キーワード | 衝撃 / 破壊 / 地震 / 震源過程 / 過渡応答 / 鋼構造 / 兵庫県南部地震 |
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| 研究概要 |
1.最近発生した地震の現地調査と地震波形記録にもとづく破壊過程の検討から、キンデイオ地震では小さな破壊開始の約1秒後に大きな破壊があったこと、第2の大きな破壊がアルメニア市を直撃し、1000人を超える死者が生じた大きな被害を引き起こしたこと、30,000人が犠牲になったコジャエリ地震では100kmを超える断層が現れ、断層の近くでは最大加速度は水平方向で407Gal、上下方向で260Galに達したこと、鳥取県西部地震ではふたつの異なったフェイズが観測され、この地震の破壊は連続的に進展したのではなく、別途の破壊が新たに進行したと考えられ、大破壊によってせん断応力が開放されところに「地震のブライトスポット」が形成されたことなどがわかった。
2.記録地震波と実構造に近い三次元連続体モデルの有限要素による弾塑性動的数値解析を遂行した結果、激しい直下地震の場合などでは初期の過渡応答過程がその後の動的挙動に支配的な影響を及ぼすこと、またそれは、構造物の大きさや形、支持・境界条件と初期地震動のプロファイルによって著しく異なる事がわかった。これらの現象は構造物中を伝わる応力波の影響を考慮することで把握できる。
3.兵庫県南部地震で構造物に発生した顕著な被害箇所は急激なエネルギーの変化と密接に関係している。特に、高層鋼骨組の極厚断面主柱の破断が特定の階の段落し部分での溶接部に多発した原因が明らかにされた。
4.この地震で高層骨組のブレースと柱の接合部が一体となって破断した原因は、剛接ブレースに作用している軸方向力と剪断力とから生じる鉛直成分の力によって、ブレースが上向きに引っ張られて破断し、次に、柱の破断を誘発した。
5.骨組構造において、塑性ヒンジが初期に集中して発生する階では構造物の損傷を受けやすく、塑性ヒンジが発生していない階では被害は顕著でない。塑性ヒンジが集中的に作用する事を避ける必要がある。
6.既存木造家屋を外部から耐震補強する工法を開発し、外部補強の支持部の水平載荷実験と3次元弾塑性解析によってその効果を評価確証した。
7.衝撃速度を変えたシャルピー衝撃試験の結果、衝撃速度が大きいほど吸収エネルギーが大きくなる、すなわち、破壊靭性が増加することがわかった。
8.塑性歪履歴を受けた鋼材を用いたシャルピー衝撃試験から、塑性歪が鋼材の脆性破壊発生に大きな影響を及ぼすこと、予ひずみが大きいほどエネルギー吸収能力が低くなり、予ひずみ材は衝撃荷重を受けると破壊し易いことなどを明らかにした。
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