2008 年度実績報告書

極限外乱理論を用いた不確定長周期地震動下の超高層免震建物の耐震安全性の解明

研究課題

研究課題/領域番号	20656086
研究種目	萌芽研究
研究機関	京都大学
研究代表者	竹脇出京都大学, 工学研究科, 教授 (20155055)
研究分担者	吉富信太京都大学, 工学研究科, 助教 (30432363)
キーワード	耐震設計 / 極限外乱 / 免震建物 / 長周期地震動 / 超高層建物
研究概要	超高層免震建物に対する極限外乱法についての研究を実施し、今年度は以下の成果を得た。 (1) 免震建物の浮き上がりに対して水平動および上下動の最悪な組み合わせを見出す極限外乱法を展開した。免震層直上の梁の影響を適切に考慮したモデルを用い、転倒モーメントを介して浮き上がりを評価する有効な方法を提案した。 (2) 記録地震波に対する応答と、その地震動の速度波形を正弦波に近似した模擬長周期地震動(同一の速度パワー)に対する応答を比較すると、共振が起こるような場合には、正弦波による長周期記録地震波の近似はかなり高精度であることを明らかにした。 (3) 免震建物を2質点系にモデル化し、このモデルへの地震入力エネルギー及びエネルギー入力率の不確定パラメターに対する感度を閉じた形で表した。 (4) 地動加速度のフーリエ振幅の時間変化を表す式を提案し、長周期地震動を含む様々な地震動モデルを構築した。これを用いて免震建物モデルへの地震入力エネルギーとエネルギー入力率の時刻歴特性を明らかにした。 (5) 加速度パワーが一定の条件下では、長周期地震動は短周期地震動よりもかなり大きな総入力エネルギーを与えることを明らかにした。また、地震入力エネルギー及びエネルギー入力率において共振の影響が大きいことを示した。さらに、免震建物と共振するような長周期地震動においては、減衰の導入がエネルギー入力率の低減に有効であることを明らかにした。