| 研究課題/領域番号 |
25289184
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
聲高 裕治 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80343234)
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| 研究分担者 |
吹田 啓一郎 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70206374)
倉田 真宏 京都大学, 防災研究所, 助教 (70624592)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 建築構造・材料 / 防災 / 鋼構造 / 床スラブ / 制振 / 振動台実験 / クリープ / 応答評価 |
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| 研究概要 |
■ 高分子材料の選定・・・アクリル系粘弾性体と鋼板を交互に７層重ねた積層タイプの粘弾性体を新たに考案し，これを床と梁の間に挿入した１層小型模型骨組試験体による振動台実験および積層タイプの粘弾性体に面圧を長期に与える圧縮特性確認実験を実施した。振動台実験より，積層タイプの粘弾性体に床重量を支持させた場合の地震応答低減効果は，単層タイプの粘弾性体と鉛直荷重支持機構を併用した場合とほとんど差異はないことを確認した。また，圧縮特性確認実験より，粘弾性体を積層にすることで，単層の場合よりも静的な縮みやクリープ縮みが大幅に低減されることを確認した。
■ 地震応答性状の確認・・・１層骨組の振動台実験では，上述した高分子材料の検討だけでなく，骨組が弾塑性挙動を呈する場合の応答や床組が柔な場合の応答を，任意方向の地震入力に対して検討した。さらに，振動台実験結果を精度良く追跡できる解析モデルを構築し，実験だけでは不十分な範囲についてパラメトリックスタディを行って，提案する床構造を適用した骨組の地震応答性状を把握した。その結果，骨組が弾塑性挙動を呈する場合には，弾性を保つ場合と比べて応答の低減が見込めないこと，ねじれを伴わない場合の２方向入力時の応答は，直交する１方向ごとの入力時の応答から評価可能であることなどを明らかにした。
■ 応答評価法の構築・・・振動台実験結果を追跡できる質点系モデルを用いて，複素固有値解析に基づく応答スペクトル法を提案し，上述した振動台実験結果や数値解析結果と比較した。その結果，提案した予測法は極めて高い精度で実験結果や解析結果を評価可能であることを確認した。ただし，この予測法は骨組が弾性を保つ範囲だけに適用可能であり，弾塑性挙動を呈する場合の予測法構築には至っていない。
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| 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
■ 高分子材料の選定・・・当初目標に掲げた「高分子材料に床重量を支持させた場合でも安定した性能を発揮することができる高分子材料」の選定に成功した。
■ 基本的な応答性状の検証・・・振動台実験と数値解析によって当初想定した範囲のパラメータについて，地震応答性状を確認することができた。
■ 応答評価法の構築・・・骨組が弾性を保つ範囲に限定されているが，極めて高い精度で応答を評価できる手法を構築することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
■ 実ディテールを有する鋼構造骨組の地震応答性状の把握・・・実ディテールを有する試験体について，地震応答性状・床スラブの損傷状況・耐火被覆材の変形追従性を確認することを目的として振動台実験を実施する。これまでは１層に限定して検討を進めてきたが，多層骨組の応答や骨組が弾塑性挙動を呈する場合の応答などを評価できる手法の構築をめざす。
■ 鉛直振動性状・たわみの確認と振動特性の評価・・・床スラブの鉛直振動性状を確認するために，歩行実験や鉛直方向の振動実験を行う。また，床の面外剛性やたわみを確認するために，鉛直方向への静的載荷実験を行う。これらの実験では，従来の床と提案する床の結果を比較し，制振床システムについて，鉛直方向の振動特性の評価法を提案する。
■ 遮音性の把握とその評価法の構築・・・重量衝撃音および軽量衝撃音に対する遮音性を，音響実験により確認する。得られた実験結果に基づいて，遮音性能の評価法を提案する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
粘弾性体の圧縮特性確認実験に使用する物品の調達に際してコストを圧縮できたため。
平成26年度に実施予定の試験体製作ならびに振動台実験の実施費用に充当する。
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