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2020 年度 実施状況報告書

コンクリート系骨組への制振ダンパーの合理的活用法の提案とその構造性能評価法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K15145
研究機関東京工業大学

研究代表者

毎田 悠承  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (10756422)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード鉄筋コンクリート / プレストレストコンクリート / ダンパー
研究実績の概要

ダンパーを組み込んだコンクリート(C)系1層1スパン架構の実験を行った。昨年度までの検討結果から,より合理的にダンパーを活用できるC系骨組として,アンボンドプレキャスト(PCa)プレストレスト(PC)圧着架構を採用した。ダンパーには摩擦ダンパーを用いた。実験パラメータはダンパーの接合形式とし,筋かい型と,方杖型の計2種とした。アンボンドPCaPC圧着架構と摩擦ダンパーは梁に設置したガセットプレートを介して圧着接合した。加力は柱に一定軸力を作用させながら正負交番繰り返し水平力載荷とした。実験から,いずれの接合形式の試験体においても,摩擦ダンパーをアンボンドPCaPC圧着架構に取り付けることで,柱梁の損傷をほとんど生じさせることなく,エネルギー吸収能力に富む履歴特性となることを確認した。次いで,実験を再現する有限要素解析を行い,PCaPC部材の応力状態を確認した。
また,過去に行ったダンパーを用いて鉄筋コンクリート(RC)造方立壁を有効活用する構造実験を再現する3次元有限要素解析を行った。この解析から,ダンパー付きRC造方立壁におけるコンクリートの応力状態,ダンパー自体の応力状態などを確認した。その結果から構造性能評価法を検討し,方立壁に取り付けたダンパーのせん断耐力を良好に評価できた。
さらに,既存RC骨組に合理的にダンパーを活用する方法として過去に行った,方杖型ダンパーをRC造外付け耐震補強部に取り付けたRC造ト形部分架構実験を再現する有限要素解析を行った。解析から,既存部と補強部のあと施工アンカーの応力状態を把握し,より適切な設計法に関して検討した。

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

当初,計画していたダンパーを組み込んだC系1層1スパン架構の実験と解析について,滞りなく遂行でき,良好な結果を得ることができた。また,ダンパーをC系骨組において合理的に活用する目的で過去に行った構造実験を再現する有限要素解析を複数行うことができた。

今後の研究の推進方策

令和3年度は,ダンパーを適用したC系骨組の立体フレームモデルによる地震応答解析を行い,骨組全体の動的挙動,制振効果などを確認する。また,部分骨組の挙動についても有限要素解析モデルを用いて検討を重ね,構造性能評価法を構築する。さらに,ダンパーを合理的に活用したC系骨組の構造性能について,得られた結果の取りまとめを行う。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] China Earthquake Administration(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      China Earthquake Administration
  • [雑誌論文] 棒鋼ダンパーを用いたRC造方立壁の有効活用に関する解析研究2021

    • 著者名/発表者名
      毎田悠承,森貴禎,坂田弘安,和泉信之,前川利雄
    • 雑誌名

      構造工学論文集

      巻: 67B ページ: 1~11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclic loading test of lightly reinforced concrete wall piers with slit dampers in RC frames2021

    • 著者名/発表者名
      Maida Yusuke、Sakata Hiroyasu、Qu Zhe、Maegawa Toshio、Suzuki Hiro
    • 雑誌名

      Engineering Structures

      巻: 236 ページ: 112099~112099

    • DOI

      10.1016/j.engstruct.2021.112099

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] DESIGN METHOD OF DAMPER CONNECTIONS BY POST-TENSIONED CONNECTION UTILIZING DUCTILE CAST IRON PLATE WITH SHEAR-KEY AND EXPERIMENTAL VERIFICATION OF RC FRAME WITH DAMPERS2020

    • 著者名/発表者名
      MAIDA Yusuke、SAKATA Hiroyasu、SHIMAZAKI Kazushi、IZUMI Nobuyuki、TAKENAKA Hiroyuki、WATANABE Toru、SAEKI Eiichiro、SHIBUTA Keiichiro
    • 雑誌名

      Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ)

      巻: 85 ページ: 563~573

    • DOI

      10.3130/aijs.85.563

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 梁の軸方向力を考慮した摩擦ダンパー筋違付きRC門型架構の有限要素解析2020

    • 著者名/発表者名
      毎田悠承,坂田弘安
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 42, 2 ページ: 775~780

    • 査読あり
  • [学会発表] 座屈拘束ブレース付きRC骨組の力学的挙動に対して梁主筋の付着除去が与える影響 その1 実験概要2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木裕一,佐藤裕貴,坂田弘安,前川利雄,毎田悠承,服部翼
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
  • [学会発表] 座屈拘束ブレース付きRC骨組の力学的挙動に対して梁主筋の付着除去が与える影響 その2 実験結果とFEM解析2020

    • 著者名/発表者名
      服部翼,佐藤裕貴,坂田弘安,前川利雄,毎田悠承
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
  • [学会発表] 座屈拘束ブレース付きRC骨組の力学的挙動に対して梁主筋の付着除去が与える影響 その3 FEM解析による考察2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤裕貴,坂田弘安,前川利雄,毎田悠承,服部翼
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
  • [学会発表] 摩擦ダンパー付きブレースを組み込んだRCフレームの有限要素解析2020

    • 著者名/発表者名
      木下雄貴,毎田悠承,坂田弘安
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演会
  • [学会発表] 梁主筋の付着除去を施した座屈拘束ブレース付きヒンジ位置保証型RC骨組の力学挙動2020

    • 著者名/発表者名
      毎田悠承,佐藤裕貴,坂田弘安,前川利雄,服部翼
    • 学会等名
      日本地震工学会大会2020
  • [学会発表] EXPERIMENTAL EVALUATION OF STRUCTURAL BEHAVIOR OF RC FRAMES WITH BRACE HAVING FRICTION DAMPER2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Maida, Kazuhiko Kasai, Hiroyasu Sakata
    • 学会等名
      17th World Conference on Earthquake Engineering
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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