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2017 年度 実績報告書

「危機耐性」の概念に基づく耐震設計体系の確立と実現のための要素技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H02357
研究機関東京大学

研究代表者

本田 利器  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (60301248)

研究分担者 秋山 充良  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00302191)
高橋 良和  京都大学, 工学研究科, 教授 (10283623)
宮本 崇  山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (30637989)
片岡 正次郎  国土技術政策総合研究所, 社会資本マネジメント研究センター, 主任研究官 (40356118)
野津 厚  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 領域長 (60371770)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード危機耐性 / 耐震 / 設計法 / レジリエンス
研究実績の概要

危機耐性の設計概念を整理した.これまでの検討に基づき,ストレステストのための仮想的外力としての地震動や,コミュニティと技術者の情報共有を促す体系の重要性について整理した.また,共有情報のマネジメントとしてリスクガバナンスが重要であること等を示した.
強震動地震動のシミュレーションのためのモデル化について特性震源化モデルを対象として検討するとともに,断層変位に対して危機耐性を確保する方策に関する調査研究を実施するための産学官の専門家による検討会を発足させた.
耐震構造については,まず,摩擦振子型免震機構を有するRC橋脚について,H28の震動実験結果を受け,改良を試みた.まず,滑り面形状の工夫による滑り性能の改善,および,表面強化材の塗布による滑り面の耐摩耗性の向上を図り,水平二方向震動実験によりその効果を確認した.特に,3Dプリンターを活用した臼型滑り面と,エポキシ樹脂製コンクリート補修材を使用することにより,極めて滑らかな地震時挙動を確保でき,地震後の残留変位を制御することができた.また,ロバスト構造については,軸方向鉄筋の付着特性に関する実験結果を分析することにより,軸方向鉄筋の座屈を制御することによる危機耐性向上効果が大きいと判断し,軸方向で座屈特性を変化させ,座屈を確実に想定位置に発現させることで不安定化させない構造の開発を検討した.その結果,安定したヒンジ機構への移行により柱基部の軸変形・せん断変形が抑制され, RC柱の荷重低下も改善されることを示した.
2013年ネパール地震からの復興プロセスについての現地調査を行った.質問票調査の統計分析を行い,復興過程におけるインフラを含む様々な社会的要因の影響の変遷について検討した.また,12月にはトルコにおいてISO23469への対応をテーマとしたシンポジウムを実施し,危機耐性の概念や具体的な設計手法について議論した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

危機耐性概念の具体化のための概念の整理に時間がかかっているため

今後の研究の推進方策

危機耐性概念の実設計への応用を考え,ライフライン,数値計算手法,その他の具体的な社会基盤構造物への適用性を議論するために,それぞれの分野の専門家を招聘して意見交換を行う.
入力地震動について,特性化震源モデル等で地震学の知見を活用しつつ,時間周波数解析や機械学習の手法を用いて合理的な設計地震動を合成する手法の検討を行う.断層変位の考慮について,技術基準化に必要となる活断層や構造物の挙動に関する情報を整理する.
耐震構造の開発については,昨年度より大型の供試体を用いた震動実験を実施し,摩擦振子型免震機構を有するRC橋脚の縮小模型(スケール係数:1/33)で確認された優れた耐震性能が,大型の供試体においても同様に発揮されることを実験的に検証する.摩擦滑り挙動に生じる寸法効果には,不明な点が多く,実験的な検討を要する.さらに,設計方法についても検討するため,要求(許容最大応答変位や残留変位)に応じた滑り面形状の設計方法や使用材料の選択を可能にするフローについて検討する.また,ロバスト構造については,構造部材の危機耐性を高めるための方策として,有メナーゼヒンジRC構造に復元力を付与するためアンボンド芯材を導入した有メナーゼヒンジUBRC構造を開発し,その危機耐性能を検証する.さらに,これらの機構を危機耐性の概念に基づく設計として,どのような形で組み込むかについての検討を行う.
また,危機耐性の社会的実装にむけた要素分析のため,2010年チリ地震におけるインフラ構造物の耐震性能を発揮できた制度的な背景について調査する.

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] インド科学大学院(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      インド科学大学院
  • [雑誌論文] Life-cycle reliability assessment of reinforced concrete bridges under multiple hazards2018

    • 著者名/発表者名
      Yanweerasak Thanapol、Pansuk Withit、Akiyama Mitsuyoshi、Frangopol Dan M.
    • 雑誌名

      Structure and Infrastructure Engineering

      巻: - ページ: 1~14

    • DOI

      10.1080/15732479.2018.1437640

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水平二方向入力を受ける摩擦振子型免震機構付き柱の震動実験2017

    • 著者名/発表者名
      脊戸鉄太,服部琳太朗,石垣直光,末崎将司,秋山充良
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 63A ページ: 385-396

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rupture process of the main shock of the 2016 Kumamoto earthquake with special reference to damaging ground motions: waveform inversion with empirical Green’s functions2017

    • 著者名/発表者名
      Nozu Atsushi、Nagasaka Yosuke
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 69 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s40623-017-0609-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地震動位相の微分可能性に関する考察と群遅延時間の数値計算法の改良2017

    • 著者名/発表者名
      野津厚
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1

      巻: 73 ページ: 187-194

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 軸方向鉄筋の節の一部を高くすることによるRC柱の荷重低下改善効果の検討2017

    • 著者名/発表者名
      植村 佳大、高橋 良和
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1(構造・地震工学)

      巻: 73 ページ: I_60~I_73

    • DOI

      10.2208/jscejseee.73.I_60

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 2016年熊本地震による橋梁被害と前震後の調査を踏まえた被害メカニズム推定2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 良和
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1(構造・地震工学)

      巻: 73 ページ: I_225~I_235

    • DOI

      10.2208/jscejseee.73.I_225

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SEISMIC DESIGN FOR “ANTI- CATASTROPHE” A STUDY ON THE IMPLEMENTATION AS DESIGN CODES2017

    • 著者名/発表者名
      Riki HONDA,Mitsuyoshi AKIYAMA, Atsushi NOZU, Yoshikazu TAKAHASHI, Shojiro KATAOKA and Yoshitaka MURONO
    • 雑誌名

      Journal of JSCE

      巻: 5 ページ: 346-356

    • DOI

      10.2208/journalofjsce.5.1_346

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Rupture Process of the 2016 Kumamoto Earthquake Revealed by Waveform Inversion with Empirical Green’s Functions2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Nozu and Yosuke Nagasaka
    • 学会等名
      Seismological Society of America Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Validating a source model for the 2011 Tohoku Earthquake using a dense strong-motion array2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Nozu
    • 学会等名
      IAG-IASPEI
    • 国際学会
  • [学会発表] 2016年熊本地震の震源過程の推定と表層地盤の非線形挙動の影響2018

    • 著者名/発表者名
      野津厚
    • 学会等名
      理論応用力学講演会
  • [学会発表] 時間領域における基盤入射波推定法の再考2018

    • 著者名/発表者名
      野津厚
    • 学会等名
      土木学会地震工学シンポジウム
  • [学会発表] 2016年熊本地震の震源近傍強震動を再現するための特性化震源モデル2018

    • 著者名/発表者名
      野津厚
    • 学会等名
      日本建築学会地盤震動シンポジウム
  • [学会発表] Risk Governance for Advanced Seismic Design Concept for Resilience2018

    • 著者名/発表者名
      Riki Honda
    • 学会等名
      The Society for Risk Analysis, Asia Conference 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Road Network Performance Considering Capacity Degradation of Numerous Links2018

    • 著者名/発表者名
      Hironori Nakajima and Riki Honda
    • 学会等名
      7th International Symposium on Transportation Network Reliability
    • 国際学会
  • [学会発表] 摩擦振子型免震機構を有するRC柱の水平二方向震動実験および摩擦振り子と滑り曲面の接触方法の違いがその地震応答特性に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      市川義高,服部琳太朗,脊戸鉄太,石垣直光,末崎将司,秋山充良
    • 学会等名
      日本地震工学会第13回年次大会
  • [学会発表] Bidirectional Shaking Table Test of Concrete Bridge Pier with Friction Pendulum Isolation System2017

    • 著者名/発表者名
      Brito, B., Seto, T., Ichikawa, Y., Ishigaki, N., Suezaki, M., and Akiyama, M
    • 学会等名
      15th East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering & Construction, China
    • 国際学会
  • [学会発表] 滑り曲面の球面化による摩擦振子型免震機構付き橋梁の地震応答性状の改善の試み2017

    • 著者名/発表者名
      市川義高,脊戸鉄太,服部琳太朗,秋山充良
    • 学会等名
      土木学会第72回年次学術講演会
  • [学会発表] Shaking Table Test of RC Columns with Sliding Pendulum System2017

    • 著者名/発表者名
      Brito, B., Seto, T., Ichikawa, Y., Ishigaki, N., Suezaki, M., and Akiyama, M
    • 学会等名
      8th Asia and Pacific Young Researchers and Graduates Symposium, Tokyo, Japan
    • 国際学会
  • [学会発表] 球面状滑り曲面を有する摩擦振子型免震機構付き橋梁の二方向震動実験2017

    • 著者名/発表者名
      市川義高,服部琳太朗,脊戸鉄太,石垣直光,末崎将司,秋山充良
    • 学会等名
      第20回性能に基づく橋梁等の耐震設計に関するシンポジウム講演論文集
  • [学会発表] 府領第一橋梁の損傷形態について2017

    • 著者名/発表者名
      幸左賢二・高橋良和・金山亭・後藤僚一
    • 学会等名
      第20回性能に基づく橋梁等の耐震設計に関するシンポジウム
  • [学会発表] 2016年熊本地震による横変位拘束構造の損傷メカニズムの推定2017

    • 著者名/発表者名
      高橋良和・Gong Yucheng
    • 学会等名
      第20回性能に基づく橋梁等の耐震設計に関するシンポジウム
  • [学会発表] 戦時下における橋梁研究文献調査から読み取る危機耐性2017

    • 著者名/発表者名
      高橋良和
    • 学会等名
      第20回性能に基づく橋梁等の耐震設計に関するシンポジウム
  • [学会発表] 危機耐性を指向した耐震設計の実装に向けた考察2017

    • 著者名/発表者名
      本田利器
    • 学会等名
      第 37 回地震工学研究発表会
  • [学会発表] 被災道路の容量低下を考慮した道路ネットワークのリスク評価に関する基礎的検 討2017

    • 著者名/発表者名
      中島浩徳・本田利器
    • 学会等名
      第 55 回土木計画学研究発表会(春大会)
  • [学会・シンポジウム開催] The 4th JOINT SYMPOSIUM: Seismic Actions for Designing Geotechnical Works2018

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公開日: 2018-12-17  

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