多次元入力地震動に対する免震建物の地震応答評価手法の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360237
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 建築構造・材料
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 菊地 優 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50344479)
• 研究分担者: 山本 雅史 竹中工務店, 技術研究所, 部長 (90416587)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 免震構造 / 地震動 / 多次元 / 免震装置 / 積層ゴム / 地震応答解析

研究概要

本研究の目的は来たる巨大地震への有力な備えとなる免震構造の一層の普及を目指し、多次元地震入力という免震建物が実際に地震時に生じる応力状態に近い条件の下での免震建物の挙動解明である。初めに免震部材の水平2方向加力試験を実施して力学挙動を把握するともに、水平2方向と軸力変動という3軸連成挙動を再現できる力学モデルを開発した。続いて、この力学モデルをオープンソース構造解析システムOpenSeesに実装して多次元地震入力に対応できる免震建物の応答解析システムを構築した。最後に、この解析システムを用いて多次元地震入力下での免震建物の地震時挙動を解明した。

研究成果

• [雑誌論文] 数種の面圧条件下における弾性すべり支承の水平二方向特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鴨下直登, 山本雅史, 嶺脇重雄, 菊地優, 石井建, 河内山修, 仲村崇仁
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: 第79巻第698号 ページ: 453-461
  • 査読あり
• [雑誌論文] 低弾性高減衰積層ゴムの水平2方向復元力特性に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菊地優, 山本雅史, 石井建, 佐々木頼孝
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: 第79巻第696号 ページ: 257-265
  • 査読あり
• [雑誌論文] 鉛プラグ入り積層ゴムの水平二方向限界特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 仲村崇仁, 菊地優, 石井建, 河内山修
  • 雑誌名: 日本建築学会技術報告集 巻: 第19巻第42号 ページ: 471-476
  • 査読あり
• [雑誌論文] 鉛プラグ入り積層ゴムの水平二方向復元力特性に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 仲村崇仁, 菊地優, 石井建, 河内山修
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: 第77巻第681号 ページ: 1663-1671
  • 査読あり
• [雑誌論文] 変形履歴積分型復元力モデルを用いた高減衰積層ゴム免震構造物の地震応答解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤秀章, 森隆浩, 鮫島祐介, 室田伸夫, 菊地優, 張國鎭, 黄震興, 汪向榮
  • 雑誌名: 構造工学論文集 巻: Vol.58B ページ: 231-240
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高減衰積層ゴムの変形履歴積分型復元力モデルに関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤秀章, 森隆浩, 室田伸夫, 石井建, 菊地優
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: 第76巻第667号 ページ: 1721-1728
  • 査読あり
• [雑誌論文] 積層ゴム内部の圧縮・曲げ弾性係数の分布に関する基礎的考察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石井建, 菊地優
  • 雑誌名: 日本建築学会構造系論文集 巻: 第76巻第666号 ページ: 1425-1431
  • 査読あり
• [学会発表] Response Analysis of a Seismic Isolation Retrofit : the National Museum of Western Art Buildings in Tokyo, Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaru Kikuchi, Masaki Uhara, Toshihide Kashima, Kyo Fukuda
  • 学会等名: PROHITECH'14
  • 発表場所: Antalya, Turkey
  • 年月日: 20140507-09
• [学会発表] Three-dimensional Mechanical Model for Circular Multilayered Elastomeric Bearings Considering Compression Modulus Distribution on the Rubber Pad (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ishii, M. Kikuchi
  • 学会等名: 13WCSI
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 20130924-27
• [学会発表] 鉛プラグ入り積層ゴムの水平二方向加力特性(その1～その3) (2013)
  • 著者名/発表者名: 河内山修, 菊地優, 仲村崇仁, 石井建, 長弘健太
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 年月日: 20130830-0901
• [学会発表] 鉛プラグ入り積層ゴムの水平2方向せん断モデルに関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村裕崇, 松橋祐人, 菊地優, 石井建, 山本雅史
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 年月日: 20130830-0901
• [学会発表] 弾性すべり支承の水平二方向特性に関する実験的研究(その4～その6) (2013)
  • 著者名/発表者名: 鴨下直登, 山本雅史, 嶺脇重雄, 菊地優, 石井建, 河内山修, 仲村崇仁
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 年月日: 20130830-0901
• [学会発表] 2011 年東北地方太平洋沖地震における国立西洋美術館本館の地震時挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鵜原正樹, 菊地優, 鹿島俊英, 福田京
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 年月日: 20130830-0901
• [学会発表] Simulation analysis for the ultimate behavior of full-scale lead-rubber seismic isolation bearings (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kikuchi, I. D. Aiken, A. Kasalanati
  • 学会等名: 15WCEE
  • 発表場所: Lisbon, Portugal
  • 年月日: 20120924-28
• [学会発表] Behavior of lead rubber bearing under horizonal bi-directional loading test (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahito Nakamura, Osamu Kouchiyama, M. Kikuchi
  • 学会等名: 15WCEE
  • 発表場所: Lisbon, Portugal
  • 年月日: 20120924-28
• [学会発表] M. Yamamoto, S. Minewaki, N. Kamoshita, M. Kikuchi, K. Ishii, O. Kouchiyama, T. Nakamura (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Yamamoto, S. Minewaki, N. Kamoshita, M. Kikuchi, K. Ishii, O. Kouchiyama, T. Nakamura
  • 学会等名: 15WCEE
  • 発表場所: Lisbon, Portugal
  • 年月日: 20120924-28
• [学会発表] Seismic Response Analysis of Seismically Isolated Buildings with Multilayered Elastomeric Bearings Considering Rocking Behavior (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ishii, M. Kikuchi, K. Shirai
  • 学会等名: 15WCEE
  • 発表場所: Lisbon, Portugal
  • 年月日: 20120924-28
• [学会発表] Response Modification Factor for the Design of Seismically Isolated Buildings (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kitayama, K. Ishii, M. Kikuchi
  • 学会等名: 15WCEE
  • 発表場所: Lisbon, Portugal
  • 年月日: 20120924-28
• [学会発表] 弾性すべり支承の水平二方向特性に関する実験的研究(その1～その3) (2012)
  • 著者名/発表者名: 鴨下直登, 山本雅史, 嶺脇重雄, 菊地優, 石井建, 河内山修, 仲村崇仁
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 年月日: 20120912-14
• [学会発表] 水平2 方向大変形・高軸力下における高減衰積層ゴムの力学挙動解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤原美津穂, 菊地優, 石井建, 加藤秀章
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 年月日: 20120912-14
• [学会発表] 位相差変位入力を用いた免震積層ゴム水平二方向加力試験方法について (2012)
  • 著者名/発表者名: 石井建, 菊地優, 山本雅史
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 年月日: 20120912-14
• [学会発表] 米国免震設計法の応答修正係数RIを用いた免震建物耐力低減時の応答性状評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渓本和貴, 北山翔馬, 石井建, 白井和貴, 菊地優
  • 学会等名: 本建築学会大会
  • 年月日: 20120912-14
• [学会発表] 免震積層ゴムの断面内剛性分布に関する考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石井建, 菊地優
  • 学会等名: 日本建築学会北海道支部研究報告会
  • 年月日: 20120823-25
• [学会発表] 鉛プラグ入り積層ゴムの水平二方向力学特性に関する研究(その1～その2) (2012)
  • 著者名/発表者名: 仲村崇仁, 菊地優, 石井建, 鈴木頼子
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 年月日: 20120823-25
• [学会発表] 断面内剛性分布を考慮した免震積層ゴムの大変形挙動解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石井建, 北山翔馬, 菊地優
  • 学会等名: 日本建築学会大会
  • 年月日: 20120823-25
• [学会発表] Bi-axial Horizontal Bi-axial Horizontal Response for a Seismically-isolated Building with High-damping Rubber Bearings (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Yamamoto, M. Kikuchi, et al
  • 学会等名: 12WCSI
  • 発表場所: Sochi, Russia
  • 年月日: 20110920-23
• [学会発表] 断面内剛性分布を考慮した実大鉛プラグ入り積層ゴムの極限挙動解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菊地優, 鈴木頼子, 石井建
  • 学会等名: 日本建築学会北海道支部研究報告会
  • 年月日: 20110823-25