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2013 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 五十子 幸樹  東北大学, 学内共同利用施設等, 教授 (20521983)
荒木 慶一  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50324653)
山川 誠  東京電機大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (50378816)
河野 昭彦  九州大学, 人間・環境学研究科(研究院), 教授 (60136520)
田川 浩  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70283629)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード超高層 / 倒壊 / 有限要素法
研究概要

(1) 各種劣化要因を考慮した既存超高層建物の耐震性評価
従来のS造、CFT造、RC造、SRC造、RC造の部材実験データベースに海外の実験を追加してデータベースの強化を行い、劣化特性を再現できる応力ファイバー用応力‐ひずみ関係モデルの精度向上を行った。さらに、この応力ファイバーモデルによる部材の耐力劣化ならびにPΔ効果を考慮した骨組解析法を使用して、1970~1980年代の典型的な20層から40層のS造、CFT造、RC造、SRC造、RC造の超高層建築物骨組モデルについて時刻歴応答解析を行った。
(2) 既存超高層建物に適した耐震性向上システムの開発
高層骨組の耐震補強として,低振幅時にはブレースが作用せず大振幅時にブレースが作用するという特徴を持つ変位制御型ブレースによる補強を検討した。鋼構造20層骨組の地震応答解析を実施し,変位制御型ブレースの適用により局所数層への変形集中が効率よく抑止されること,補強に伴う柱軸力増大が軽減できることを明らかにした。また,変位制御型ブレース適用時のエネルギー吸収部材としての適用が考えられるスリットダンパーを有するシーソー制振システムを検討した。繰返し載荷実験を行い十分な制振効果を発揮することを明らかにした。また,50層程度の超高層骨組みに対して同調型制振システムが有効であることを解析検討に基づいて示し、当該システムの最適諸元設計法や最適配置設計法を提案した。さらに,心棒架構を適用することで,倒壊に対する余裕度(倒壊が生じる地震動のレベル)を飛躍的に向上できることを確認した.

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 巨大地震に対する既存鉄骨造およびCFT造超高層建築物の応答性状に及ぼす部材耐力劣化の影響2013

    • 著者名/発表者名
      白涌滔,河野昭彦,松尾真太朗
    • 雑誌名

      鋼構造論文集

      巻: 20 ページ: 1-14

    • 査読あり
  • [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] 弾塑性時刻歴応答を考慮した鋼構造建物の設計問題のための部分的感度情報を用いた最適設計法2013

    • 著者名/発表者名
      山川誠,大崎純,満田衛資
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 78 ページ: 91-99

    • 査読あり
  • [学会発表] 巨大地震に対する既存超高層建築物の耐震性能評価、その1 既存鉄筋コンクリート造超高層建築物の時刻歴応答解析2013

    • 著者名/発表者名
      江頭翔一,白涌滔,藤井雅之,林晃平,河野昭彦,松尾真太朗
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20130830-20130901
  • [学会発表] 巨大地震に対する既存超高層建築物の耐震性能評価、その2 既存鉄骨鉄筋コンクリート造超高層建築物の時刻歴応答解析2013

    • 著者名/発表者名
      林晃平,江頭翔一,藤井雅之,白涌滔,河野昭彦,松尾真太朗
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20130830-20130901
  • [学会発表] Evaluation of Seismic Resistant Capacity of Existent High-Rise Buildings under Severe Earthquakes, Part 3 Deterioration Behavior of High-Rise Steel and Concrete Filled Steel Tubular Buildings2013

    • 著者名/発表者名
      BAI Yongtao, EGASHIRA Shoichi, HAYASHI Kohei, FUJII Masayuki, KAWANO Akihiko and MATSUO Shintaro
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20130830-20130901

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公開日: 2015-05-28  

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