研究課題
基盤研究(A)
衝突や衝撃作用による構造物の局部損傷過程から最終破壊現象まで追跡するための手法として開発された個別要素法の妥当性をコンクリート構造物の解析によって検討し、衝突・衝撃の高速現象も高精度で評価できることを確認した。米国同時多発テロ事件で航空機が衝突したニューヨーク世界貿易センタービルに対して、全体応答振動解析と衝突に伴う局部損傷過程の破壊シミュレーションを遂行し、衝突の瞬間には崩壊せず、ビルが1時間余り自立していたメカニズムを明らかにした。また、同ビルで発生した進行性崩壊現象を、外周柱の密なチューブ構造の小型モデルを用いて実験的に再現した結果、各層で十分な横補剛力を付与することで外周柱の構面外座屈による進行性崩壊を遅らせることが出来ること、建物内部の梁・床構造が、我国の鋼構造座屈指針で規定されている2%より大きな横補剛力を有していれば、チューブ構造外周柱を短期許容圧縮力で設計できることなどを確認した。更に、超高層建築物において衝突または爆破による一部の柱破壊が起因となって構造物全体の崩壊に至るための条件を明確にすると共に、構造崩壊を防止するための設計法として、鉛直荷重を伝達する仕組に着目し、絶対に壊れてはならない柱と破損を許容する部材とに分け、前者は強度的にも耐火的にも十分な安全性を保たせる一方、後者については構造物に冗長性を持たせて、力の流れを再配分する方法を提案した。試設計の標準的鉄筋コンクリート造20階建物に小型および中規模航空機が衝突した場合の衝撃応答シミュレーション解析を遂行した。前者では設計用地震応答の1/10〜1/30であるに反し、後者では1/2〜1/4倍であり、衝突による衝撃荷重の最大値は衝突階の保有水平耐力を超えるものの、衝撃荷重の継続時間が建物の基本固有周期に比べて非常に小さいために衝撃応答は小さく層崩壊には至らない、との結果を得た。
すべて 2007 2006 2005 2004
すべて 雑誌論文 (60件) 図書 (5件)
前橋工科大学研究紀要 第10号
ページ: 45-50
北海学園大学 工学部研究報告 第34号
ページ: 49-62
Proceedings of the 8th U.S. National Conference on Earthquake Engineering
ページ: 2181
ページ: 318
The Journal of the International Association for Earthquake Engineering 35巻・14号
ページ: 1766-1785
Structural Engineering International 16巻・2号
ページ: 137-141
Proceedings of the 4th International Conference on Earthquake Engineering
ページ: 286
日本建築学会技術報告集 第24号
ページ: 143-148
ページ: 187-192
前橋工科大学研究紀要 第9号
ページ: 39-44
Proceedings of STESSA2006 : Behaviour of Steel Structures in Seismic Areas
ページ: 265-270
北海学園大学 工学部研究報告 第33号
ページ: 77-96
J. Phys. IV France Vol. 134
ページ: 55-61
Proceedings of the 3rd International Conference on Protection of Structures Against Hazards
ページ: 31-42
ページ: 259-268
2006年度建築学会大会 パネルディスカッション資料「重要構造物の耐衝突・耐爆性能評価と防止対策」
ページ: 53-64
ページ: 43-52
Proceedings of 4th World Conference on Structural Control and Monitoring, 2006.7, San Diego, (Key Note Lecture) (CD-ROM)(to be published)
日本建築学会近畿支部研究報告集
ページ: 57-60
ページ: 61-64
防衛施設学会平成17年度年次研究発表会
第8回構造物の衝撃問題に関するシンポジウム論文集
ページ: 219-224
ページ: 225-230
平成18年度土木学会関西支部年次学術講演会 第1部門
ページ: 1-5
Proceedings of the 8th U. S. National Conference on Earthquake Engineering
Proceedings of the 8th U.S.National Conference on Earthquake Engineering
The Journal of the International Association for Earthquake Engineering
Structural Engineering International
ページ: 37-141
J.Phys.IV France Vol. 134
Proceedings of 4th World Conference on Structural Control and Monitoring, 2006.7,San Diego(Key Note Lecture, to be pablished)
日本建築学会構造系論文集 第592号
ページ: 43-50
Structures and Extreme Events, IABSE
ページ: 92-103
日本建築学会技術報告集 第22号
ページ: 211-216
Proceedings of The 6th International Conference on Shock & Impact Loads on Structures
ページ: 311-318
北海学園大学 工学部研究報告 第32号
ページ: 117-131
International Symposium on Structures under Impulsive Loadin g-Transient Phenomena due to Impact and Blast Loading (IB05)
ページ: 49-54
ページ: 17-24
ページ: 77-84
ページ: 113-120
ページ: 41-48
The 2nd International Conference on Computational Ballistics 2005, Cordoba, Spain
ページ: 207-217
International Symposium on Structures under Impulsive Loading-Transient Phenomena due to Impact and Blast Loading IB05
The 2nd International Conference on Computational Ballistics 2005,Cordoba, Spain
Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH)
ページ: 311-317
前橋工科大学研究紀要
ページ: 279-280
日本建築学会大会学術講演梗概集(北海道)
ページ: 79-84
日本機械学会第17回計算力学講演会講演論文集
ページ: 491-492
第7回構造物の衝撃問題に関するシンポジウム講演論文集