形状記憶合金による大空間ラチスシェル屋根の地震応答制御および残留変形対策

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K15141
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分23010:建築構造および材料関連
• 研究機関: 日本工業大学
• 研究代表者: 箕輪 健一 日本工業大学, 建築学部, 准教授 (70733830)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 形状記憶合金 / 超弾性合金 / 地震応答制御 / アーチ構造物 / 減衰性能 / 振動実験 / 繰返し圧縮実験 / 残留変形対策

研究成果の概要

形状記憶合金をブレース材として配置した大空間ラチスシェル屋根を対象に，数値解析を行うことで，制振材としての地震応答低減効果を把握した。また，様々な形状記憶合金の配置方法による制振効果の違いを分析することで，制振効果の高い配置方法を明らかにした。
更に，アーチ構造物の縮小模型を用いた振動実験を行うことで，本研究により提案した制振手法の効果を実証した。また，超弾性合金を用いたブレース材を対象に，繰り返し圧縮実験を行うことで，制振のみならず残留変形に対する対策も可能であることを実証した。

自由記述の分野

建築構造

研究成果の学術的意義や社会的意義

集客地さらには避難所として利用され社会的に重要な役割を果たす大空間ラチスシェル屋根において，形状記憶合金を用いた新たなる制振手法の開発をすることで，更なる安全性の向上が期待でき，社会的意義は高い。また，地震後に避難所として利用する際，構造物に残留変形が残っている場合，その構造物を利用して良いかどうかの判断が困難であるという問題に対し，本研究で開発した超弾性合金を用いたブレース材は，一般的に使用されている鋼材に比べ残留変形が生じにくく，その利用価値は高い。