| 研究課題/領域番号 |
11694152
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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 | 一般 |
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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 (2000-2001)
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 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (30081235)
平澤 征夫 中部大学, 工学部, 教授 (50065281)
三村 耕司 大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (70181972)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| キーワード | 衝撃 / 破壊 / 応力波 / 地震 / 構造物 / 過渡応答 / 動的挙動 / 数値解析 |
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| 研究概要 |
1995年兵庫県南部地震ではそれ以前の地震では経験しなかったような構造物被害が発生した。其のうち特に特徴的な脆性的あるいは衝撃的破断が発生した芦屋浜高層住宅と神戸市の橋脚に焦点を当てて、得られた研究結果を以下に要約する。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動的数値解析を遂行したもので、耐震設計上考慮すべき事項を列挙する。
1.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理解される。
2.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。
3.特に、高層骨組の極厚断面主柱の破断が特定の階(4階と8階)の段落した部分での溶接部に多発した原因はこれで理解できる。
4.高層骨組み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。この問題は、連続体を有限要素にする際、フレーム解析よりは高次のシェル要素を用いた解析結果から、破断過程を解明できた。
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。
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