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2012 年度 実績報告書

産業施設内構造物における非線形耐震設計法

研究課題

研究課題/領域番号 22560216
研究機関埼玉大学

研究代表者

渡邉 鉄也  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (70240504)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード耐震設計 / 非線形 / 摩擦支持 / 応答低減効果 / 2自由度連成
研究概要

近年,新潟県中越地震(2004)などをはじめとする大規模な地震が多発しており,一般家屋もさることながら産業施設内構造物の被害も多く報告されている.産業施設内構造物は2次的な災害が懸念されるため,一般家屋とは異なる耐震設計基準が定められている.産業施設内構造物の耐震設計では,線形系が主体とされているが,摩擦,衝突,弾塑性などの非線形特性は,振動エネルギを散逸するため,応答低減効果があることがわかっている.そこで,申請者は非線形特性の1つである摩擦特性に注目した.これまでの研究から,実地震波の入力レベルを変化させたときの摩擦系の加速度応答計算において,ある入力レベルで応答低減効果が顕著となる場合があることを明らかにした.すなわち,摩擦支持構造物の摩擦力を適切に設定することで,応答低減効果が顕著になる.本研究では,この効果を積極的に利用した摩擦系の耐震設計法を開発することを目的とする.本研究では,こうした背景を踏まえて,次の研究項目を遂行する.
①長周期摩擦系応答スペクトルの提案,②摩擦を考慮した耐震設計指針の提案,③提案した耐震設計指針の実験的検証,④2自由度連成系におけるモード固有振動数,モード減衰比の簡易推定法の提案,⑤摩擦支持2自由度連成系の耐震設計指針の提案
本年度は昨年度,一昨年度に引き続き,「③提案した耐震設計指針の実験的検証」を行った.提案している,摩擦系応答スペクトルは,数値解析に基づいているため,実際の現象と一致しているか不明である.そこで,提案した耐震設計指針が適切であるか実験的に検証する.ここでは,しゅう動面に摩擦係数の小さいPTFEを用いた免震装置を作成し,長周期摩擦系における応答低減効果の実証試験を行った.また,数値解析結果との比較を行い,誤差10%以下で一致することを明らかにし,摩擦系応答スペクトルの妥当性を検証し,論文としてその成果をまとめた.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] ひし形リンク構造を用いた免震設計に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤和希,渡邉鉄也,鞆田顕章
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集C編

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 耐震設計用摩擦系応答スペクトルの実験的検証2012

    • 著者名/発表者名
      鞆田顕章,筒井邦裕,渡邉鉄也
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集C編

      巻: 78 ページ: 40-48

    • DOI

      10.1299/kikaic.78.3143

    • 査読あり
  • [学会発表] ひし形リンク構造を用いた免震設計に関する研究

    • 著者名/発表者名
      佐藤和希,渡邉鉄也,鞆田顕章
    • 学会等名
      日本機械学会
    • 発表場所
      金沢大学
  • [学会発表] 東日本大震災におけるクレーン設備の被害状況

    • 著者名/発表者名
      渡邉鉄也,小林信之,河田政憲,原田武重
    • 学会等名
      日本機械学会
    • 発表場所
      慶応義塾大学

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公開日: 2014-07-24  

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