木造建物の構造力学的解明と静的・動的性能評価法に関する研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13305036
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 鈴木 祥之 京都大学, 防災研究所, 教授 (50027281)
• 研究分担者: 後藤 正美 金沢工業大学, 工学部, 講師 (40170469) ; 林 康裕 京都大学, 防災研究所, 助教授 (70324704) ; 藤谷 義信 広島大学, 工学部, 教授 (50034369) ; 秦 正徳 高岡短期大学, 産業デザイン学科, 教授 (40198742) ; 鎌田 輝男 福山大学, 工学部, 教授 (30026091)
• キーワード: 木構造 / 伝統構法 / 傾斜復元力特性 / 組物 / 単位軸組フレーム / 動的耐震性能 / 静的耐震性能 / 木材の劣化

研究概要

本研究では、木造特有の特性を考慮して木造建物の各部要素から構造物全体までの理論解析的、実験的に総合的な研究を推進して木構造の構造力学的な解明を行うこと目的として、(1)木造解析法の構築と検証、(2)伝統構法の力学的解明、(3)構造性能評価法の解析的・実験的開発、(4)長寿命木構造の開発、の分担課題に分類し、相互関連をもって実施する。
(1)木造解析法の構築と検証:接合部や壁などの構造要素の動力学モデルを構築するために、実験結果の収集しデータベース化に加えて構造要素実験を実施し、動力学モデルの検証を行った。一方、動的解析に用いる履歴復元力特性として1次元モデルを各構造要素について実験結果との検証を行った。
(2)伝統構法の力学的解明:伝統木造軸組構造物の地震時挙動を調べるために、実大試験体の振動実験を実施した。伝統構法木造軸組の主要な復元力特性である傾斜復元力特性について、水平1方向のみに加えて一般性のある2方向挙動を考慮した解析を行い、傾斜復元力特性の現象を理論解析的に追跡し、柱の2方向傾斜による傾斜復元力特性への影響を調べた。
(3)構造性能評価法の解析的・実験的開発:先ず振動実験による木造構造物の各種構造要素の実験方法を開発するために、単位軸組フレームを製作して筋かいや各種の壁などを組み込み、振動台による振動実験を実施して、動的性能評価を行った。一方、静的な実験による各種構造要素の実験結果からの性能評価と上記の動的性能評価と比較検証した。
(4)長寿命木構造の開発:木材の劣化や強度を現地で調べることが可能な簡易試験法を開発するために、解体等で廃棄される木材を用いて劣化試験や強度試験を実施して基礎資料を集積中である。建物の増改築に対して、建築デザインのみならず構造的な観点から積極的に増改築を考え、構造性能を維持・確保する技術や構造体として柔軟に対応できるような構法の開発を進めている。

研究成果

• [文献書誌] 鈴木祥之, 北原昭男, 後藤正美: "伝統木造軸組の実大振動実験と構造力学的解明"シンポジウム「木構造と木造文化の再構築」、日本建築学会近畿支部. 21-54 (2001)
• [文献書誌] 小嶋伸仁, 吉田博昭, 鈴木祥之: "すまいのカルテ"シンポジウム「木構造と木造文化の再構築」、日本建築学会近畿支部. 135-151 (2001)
• [文献書誌] 後藤正美, 鈴木祥之, 中治弘行: "木造住宅の耐震性能評価"シンポジウム木構造と木造文化の再構築、日本建築学会近畿支部. 152-173 (2001)
• [文献書誌] 北原昭男, 鈴木祥之, 後藤正美: "鳥取県西部地震-木造建物被害調査報告、木造住宅の被害状況"シンポジウム木構造と木造文化の再構築、日本建築学会近畿支部. 175-199 (2001)
• [文献書誌] W.Q.Zhu, Z.L.Huang, Y.Suzuki: "Equivalent non-linear system method for stochastically excited and dissipated partially integrable Hamiltonian systems"International Journal of Non-Linear Mechanics. 36・5. 773-786 (2001)
• [文献書誌] W.Q.Zhu, Z.L.Huang, Y.Suzuki: "Response and stability of strongly nonlinear oscillators under wide-band random excitation"Int.J.Non-Linear Mech. 36・8. 1235-1250 (2001)
• [文献書誌] K.Katagihara, Y.Suzuki, M.Goto, A.Kitahara, Y.Iwasa: "A Study on Dynamic Performance and Seismic Strengthening of the Traditional Wooden Structure in Japan"IABSE Conference on Innovative Wooden Structures and Bridges,Lahti,Finland Finland 29-31 August(CD-ROM). (2001)
• [文献書誌] Y.Suzuki, K.Katagihara, Y.Iwasa, K.Takata, M.Yamamoto, M.Goto, A.Kitahara: "Dynamic Characteristics and Seismic Performance of Traditional Wooden Structure by Shaking Table Tests"Proceedings of U.S.-Japan Cooperative Research in Urban Earthquake Disaster Mitigation and Third Grantees Meeting,15-16 August 2001,University of Washinton,Seattle,WA,USA. 328-337 (2001)
• [文献書誌] 松本慎也, 野島千里, 岩佐裕一, 樫原健一, 藤谷義信: "伝統木造建築物の柱傾斜復元力のモデル化に関する研究"構造工学論文集. 47B. 75-78 (2001)
• [文献書誌] 野島千里, 岩佐裕一, 樫原健一, 松本慎也, 藤谷義信: "伝統木造建築物の地震応答解析に関する研究"計算工学会講演会論文集. 6・1. 63-66 (2001)
• [文献書誌] 岩崎敏之, 冨崎修平, 村上雅英, 稲山正弘: "在来軸組工法木造住宅の構造設計手法の開発 その52建物の浮き上がり耐力の推定式の検証-2層構面実験"日本建築学会大会学術講演梗概集. 構造III. 367-368 (2001)
• [文献書誌] 侯 炳金, 西尾 大, 石川浩一郎: "積雪荷重を受ける木造立体架構の倒壊挙動に関する解析的研究"日本雪工学会誌. 17・4. 77-78 (2001)
• [文献書誌] 村上雅英, 河本和義, 稲山正弘: "在来軸組工法木造住宅の構造設計手法の開発、その45面材張り真壁の許容せん断耐力と剛性算定法(1)"日本建築学会大会学術講演梗概集C-1. 構造III. 353-354 (2001)
• [文献書誌] 中治弘行, 田中仁史, 疋田次峰: "横拘束コンクリートの応力-歪関係における寸法効果に関する実験的研究-その1 実験概要と結果"日本建築学会大会学術講演梗概集C-2. 7 (2001)
• [文献書誌] Sasaki, H., Yang, P: "New Proposal for Structural Member in Timber Engineering・An Application to the Shear Wall"Pre-Proceedings of the First International Conference of the European Society for Wood Mechanics,Lausanne,Switzerland. 245-252 (2001)
• [文献書誌] 山田耕司: "床と雑壁を考慮した軸組木造住宅の保有水平耐力と壁量の関係"日本建築学会構造系論文集. 547. 113-119 (2001)
• [文献書誌] 秦 正徳, 中谷 浩: "木造軸組真壁パネル構面の耐力推定"建築学会大会(関東)学術講演梗概集. 315-316 (2001)
• [文献書誌] 竹田宏樹, 村上ひとみ, 他: "1995年兵庫県南部地震における東灘区と北淡町の閉じ込め実態比較"地域安全学会梗概集. No.11. 49-52 (2001)
• [文献書誌] 鈴木祥之(編著): "都市住空間における地震災害のリスク評価とマネジメント"京都大学防災研究所 平成12年度一般研究集会12S-1. 100 (2001)
• [文献書誌] 鈴木祥之(編著): "シンポジウム木構造と木造文化の再構築(再刊)"日本建築学会近畿支部. 215 (2001)