| 研究課題/領域番号 |
16K14180
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
菊地 優 北海道大学, 工学研究院, 教授 (50344479)
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| 研究分担者 |
白井 和貴 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (20610968)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | Scrap Tire Pads / STP / 廃タイヤ / タイヤゴムパッド / 制振構造 / マスダンパー / 高減衰化 / 地震応答制御 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、廃タイヤゴムパッド（STP）を用いた構造物の高耐震化システムの開発に挑む。これにより、入手性・経済性・環境負荷に優れた廃材を用いて、従来難しかった短周期構造物の高減衰化を目指す。具体的目的は、STPの力学特性の解明、および提案システムによる地震応答制御効果の検証である。提案システムは、構造物頂部の制振層にSTPを多数配置して制振層に必要なばね・ダンパー・支承の機能を付与し、地震時にマスダンパー効果を発揮させるものである。
平成28年度には、STPの力学特性を把握するために、STP試験体の水平・鉛直載荷実験を実施し、STPの剛性および減衰の性状、振幅・面圧・速度に関する依存性を調査した。当初計画では、動的実験については平成29年度に行う予定であったが、その一部を平成28年度に先行して実施した。自動車用ラジアルタイヤのトレッド部を切断分割し、幅100mm×長さ200mmのゴムパッド12枚を6層に接着・積層することで、STP試験体を製作した。載荷条件は、鉛直一軸圧縮載荷、および一定面圧下での水平載荷の２通りとした。実験の結果、STP試験体の水平方向の荷重－変位関係は、比較的安定しかつ太さのある楕円あるいは紡錘形の履歴ループを示し、STP単独でも（すなわち別途ダンパー等を設置しなくても）ある程度の減衰性能を有することが確認された。さらに、実験データに基づき、STP試験体の水平方向の等価剛性、等価粘性減衰定数などを分析し、STPの力学特性を把握した。
さらに、平成28年度には、提案システムの制振効果を検討するために、上記実験結果に基づいてパラメターを設定した質点系モデルの地震応答解析を実施した。当初計画では、地震応答解析については平成30年度に行う予定であったが、その一部を先行して実施した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成28年度には、当初計画で平成28年度に予定していたSTP試験体の静的載荷実験について、ほぼ予定通りに実施することができた。ただし、得られた実験データの詳細な分析については、まだ完全には終了していない状況である。この一方で、当初計画で平成29年度に予定していたSTP試験体の動的実験、および平成30年度に予定していた地震応答解析による提案システムの効果検証については、それらの一部を先行して平成28年度に実施することができた。これらより、現在までの進捗状況は、おおむね順調に進展していると判断できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
基本的に当初計画にしたがって今後の研究を推進していく予定である。具体的には、平成29年度には、STP試験体の動的実験を行う予定である。また、平成30年度には、地震応答解析による提案システムの制御効果検証を行う予定である。あわせて、平成28年度に実施したSTP試験体の静的載荷実験で得られた各種データの詳細な分析については、まだ全てが完了した状況ではないため、これらの更なる評価分析について、平成29年度および平成30年度に行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成28年度のSTP試験体の載荷実験の実施において、外部機関（国内民間企業）の協力を得ることができたために、実験費用を抑えることができた。この結果、当初計画と比べて平成28年度の物品費の実支出額が少なくなった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
当初計画の段階では全体の予算が限られているためにやむを得ず計上できなかったが、本研究を円滑に遂行するために本研究に関連する国内および海外における最新の研究動向の調査が必要であり、そのための費用として国内・海外出張旅費に使用する計画である。
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