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2012 年度 実績報告書

高レベル地震動に対する既存超高層建物の各種劣化要因を考慮した耐震性評価と高耐震化

研究課題

研究課題/領域番号 23360245
研究機関摂南大学

研究代表者

上谷 宏二  摂南大学, 理工学部, 教授 (40026349)

研究分担者 河野 昭彦  九州大学, 人間・環境学研究科(研究院), 教授 (60136520)
五十子 幸樹  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20521983)
田川 浩  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70283629)
荒木 慶一  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50324653)
山川 誠  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50378816)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード既存超高層建物 / 巨大地震 / 耐震性評価 / 高耐震化 / 最適化 / 変位制御型ブレース / 心棒架構 / 劣化
研究概要

既存超高層建物の耐震性評価に関して、以下2項目の検討を実施した。(1)既存RC造超高層建築物の耐震性能評価を行った。解析は、昨年度と同様で、PΔ効果を考慮し、部材の局部的な損傷に対する耐力と剛性の劣化を考慮したものである。RC造の耐震性能は、S造と比較して、層崩壊の可能性が高く、過大な地震入力に対する余裕も小さいことを明らかにした。(2)超高層鋼構造骨組が強震動を受けた時に発生する下層部変形集中現象に対して、減衰が与える影響について検討した。まず基礎的検討として、超高層鋼構造骨組の等価一自由度縮約系に対してPΔ効果の影響を考慮し、線形粘性減衰が一方向への残留変形の累積に与える影響を検討した。
既存超高層建物の耐震性向上に関して、以下3項目の検討を行った。(1)耐震性向上システムを設計支援プログラムとして実装するために必要となる時刻歴応答解析による応答値・塑性崩壊荷重を設計条件として扱うことに適した構造最適化手法の研究・提案を行った。(2)20層5スパン鋼構造骨組を用いて,変位制御型ブレースによる部分補強と全層補強について補強特性を分析した。地震動が極めて大規模になると局所層の変形増大が顕著となる場合に対する補強法の1つとして,変位制御型ブレースが有効利用できる可能性があることを明らかにした。(3)心棒架構を付与することで、既存骨組が負担する地震力の増加を抑制した上で、長周期パルス地震動に対する最大変形を大きく低減できることを、幾何非線形と材料非線形を考慮した非線形時刻歴応答解析を通じて実証した。

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

当初の計画通り進んでおり、成果の公表も順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

これまで進めてきた研究をさらに推進するとともに、シンポジウムなどを通じて学術界、産業界及び一般社会への成果公表に一層尽力する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 長周期地震動を受ける座屈拘束ブレース付超高層鋼構造骨組における下層部変形集中現象2013

    • 著者名/発表者名
      荒木慶一,金紋廷,西本篤史,五十子幸樹,上谷宏二
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 78 ページ: 743-752

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 既存の鉄骨造およびCFT 造超高層建築物の巨大地震に対する損傷特性2013

    • 著者名/発表者名
      藤井雅之,白涌滔,江頭翔一,河野昭彦,松尾真太朗
    • 雑誌名

      日本建築学会構造工学論文集

      巻: 59B ページ: 181-190

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constitutive Models for Hollow Steel Tubes and Concrete Filled Steel Tubes Considering the Strength Deterioration2012

    • 著者名/発表者名
      Yongtao Bai, Akihiko Kawano, Keita Odawara, and Shintaro Matsuo
    • 雑誌名

      Journal of Structural and Construction Engineering (AIJ)

      巻: Vol.77, No.677 ページ: 1141-1150

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 塑性崩壊荷重制約条件下の鋼材量最小設計問題における凸緩和を用いた局所解の精度評価2012

    • 著者名/発表者名
      山川誠,上谷宏二
    • 雑誌名

      日本建築学会 第35回情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集

      巻: 35 ページ: 49-54

    • 査読あり
  • [学会発表] 部材の耐力劣化を考慮した超高層建築物の時刻歴応答解析、その1 鉄骨造,鉄筋コンクリート造部材の応力‐歪関係

    • 著者名/発表者名
      江頭翔一,藤井雅之,白涌滔,小俵慶太,河野昭彦,松尾真太朗
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学
  • [学会発表] Time History Analysis of High-Rise Buildings Considering the Strength Degradation, Part 2 Time History Analysis of Past Generic High-Rise Steel MRF Buildings

    • 著者名/発表者名
      AI Yongtao, EGASHIRA Shoichi, FUJII Masayuki, ODAWARA Keita, KAWANO Akihiko and MATSUO Shintaro
    • 学会等名
      Annual Meeting AIJ
    • 発表場所
      名古屋大学
  • [学会発表] 部材の耐力劣化を考慮した超高層建築物の時刻歴応答解析

    • 著者名/発表者名
      藤井雅之,江頭翔一,白涌滔,小俵慶太,河野昭彦,松尾真太朗
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学
  • [学会発表] 鋼構造多層骨組の局所層における変形増大に対する耐震補強法

    • 著者名/発表者名
      岡田昌樹,田川 浩
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学
  • [学会発表] 魚骨形縮約モデルを用いた内陸直下型地震に対する超高層 RC 造骨組の応答予測 その 1:材料劣化非考慮の場合

    • 著者名/発表者名
      上野泰永・西本篤史・大野正人・ 田川浩之・荒木慶一
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学
  • [学会発表] 魚骨形縮約モデルを用いた内陸直下型地震に対する超高層 RC 造骨組の応答予測 その2:材料劣化考慮の場合

    • 著者名/発表者名
      西本篤史・上野泰永・ 大野正人・田川浩之・荒木慶一
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学
  • [学会発表] 座屈及び振動固有値解析結果に基づく下層部変形集中現 象発生条件の検討

    • 著者名/発表者名
      三崎洋輔・諸麦康介・西本篤史・ 上野泰永・荒木慶一・上谷宏二
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学

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公開日: 2014-07-24  

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