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2017 年度 実績報告書

制振と免震のハイブリッド化による建築構造物の総合的なレジリエンス向上に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H04079
研究機関京都大学

研究代表者

竹脇 出  京都大学, 工学研究科, 教授 (20155055)

研究分担者 辻 聖晃  京都大学, 工学研究科, 准教授 (00243121)
藤田 皓平  京都大学, 工学研究科, 助教 (40648713)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード耐震設計 / 制振設計 / 極限外乱法 / レジリエンス / 不確定性
研究実績の概要

制振ダンパーを含むような建物モデルが、断層近傍地震動の主要部分をモデル化したダブルインパルスを受ける場合の極限外乱法を展開した。ダンパー力と変位の関係において2次関数近似を導入することで、高精度かつ簡潔に理論展開が可能となり、エネルギー平衡に基づき弾塑性最大応答が閉形表現で誘導できることを明らかにした。
断層近傍地震動の中でも長周期パルスについては、通常の免震と連結制振のハイブリッド構造では十分に対応することは困難であることを明らかにし、レジリエンスの観点からは、Gap要素などを有するストッパー機構が有効であることを明らかにした。
断層破壊による震源モデルの設定、断層から地震基盤面までの波動伝播、地震基盤面以浅における地盤増幅特性などを総合的に考えたモデルに対する建物のロバスト性評価の理論展開を行った。本理論では、地震基盤面での設計用地震動の設定が重要となるが、Boore(1983)による振幅スペクトルと位相差分による位相特性の設定という新しいアプローチに基づき定式化を行った。
高層建物の構造特性を曲げせん断型モデルを用いて同定する理論を構築した。その際、部分空間法や逆問題型定式化を有効利用した独自の理論を展開した。尚、H28年度から繰り越した部分については、曲げせん断型モデルの同定において困難となる床回転角の同定に関して、最上階の床回転角からその他の層の床回転角を推定する方法の精度向上を行った。また、ノイズがその推定精度に及ぼす影響についても検討を行った。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Stiffness identification of high-rise buildings based on statistical model-updating approach2018

    • 著者名/発表者名
      K.Fujita and I.Takewaki
    • 雑誌名

      Frontiers in Built Environment

      巻: 4(9)

    • DOI

      10.3389/fbuil.2018.00009

  • [雑誌論文] Robustness evaluation of base- isolation building-connection hybrid controlled building structures considering uncertainties in deep ground2018

    • 著者名/発表者名
      K.Makita, M.Murase, K.Kondo and I.Takewaki
    • 雑誌名

      Frontiers in Built Environment

      巻: 4(16)

    • DOI

      10.3389/fbuil. 2018.00016

  • [雑誌論文] 断層近傍地震動を受ける粘性減衰を有する完全弾塑性1自由度系の極限応答2017

    • 著者名/発表者名
      小島紘太郎,五月女義人,竹脇 出
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 82(735) ページ: 643-652

    • DOI

      http://doi.org/10.3130/aijs. 80.1559

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual control high-rise building for robuster earthquake performance2017

    • 著者名/発表者名
      Y.Fukumoto and I.Takewaki
    • 雑誌名

      Frontiers in Built Environment

      巻: 3(12)

    • DOI

      10.3389/fbuil.2017.00012

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct linear system identification method for multi-story three-dimensional building structure with general eccentricity2017

    • 著者名/発表者名
      K.Shintani, S.Yoshitomi and I.Takewaki
    • 雑誌名

      Frontiers in Built Environment

      巻: 3(17)

    • DOI

      10.3389/fbuil.2017.00017

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 免震・連結制振ハイブリッド構造の振動低減のメカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      林 晃平,満田衛資,藤田皓平,辻 聖晃,竹脇 出
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 82(737) ページ: 1023-1033

    • DOI

      http://doi.org/10.3130/aijs.82.1023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robustness evaluation of elastic-plastic base-isolated high-rise buildings under critical double impulse2017

    • 著者名/発表者名
      K.Fujita, K.Yasuda, Y.Kanno and I.Takewaki
    • 雑誌名

      Frontiers in Built Environment

      巻: 3(31)

    • DOI

      10.3389/fbuil.2017.00031

  • [雑誌論文] Modal-physical hybrid system identification of high-rise building via subspace method and inverse-mode method2017

    • 著者名/発表者名
      K.Fujita, Y.Fujimori and I.Takewaki
    • 雑誌名

      Frontiers in Built Environment

      巻: 3(51)

    • DOI

      10.3389/fbuil.2017. 00051

  • [雑誌論文] Frequency-domain physical-parameter system identification of building structures with stiffness eccentricity2017

    • 著者名/発表者名
      K.Nabeshima and I.Takewaki
    • 雑誌名

      Frontiers in Built Environment

      巻: 3(71)

    • DOI

      10.3389/fbuil.2017.00071

  • [学会発表] Stiffness identification of high-rise buildings via subspace and inverse-mode methods2017

    • 著者名/発表者名
      I.Takewaki, Y.Fujimori and K.Fujita
    • 学会等名
      Proc. of The 11th Int. Workshop on Struct. Health Monit.
  • [図書] Critical response of elastic-plastic structures to near-fault ground motions and its application to base-isolated building structures2017

    • 著者名/発表者名
      I.Takewaki, R.Taniguchi and K.Kojima
    • 総ページ数
      分担執筆(pp.123-141)
    • 出版者
      Springer Int. Publishing, Chapter 6, Earthq. Engineering and Structural Dynamics in Memory of Ragnar Sigbjornsson
    • ISBN
      978-3-319-62099-2

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公開日: 2018-12-17  

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