2014 年度実施状況報告書

地盤変状が建物の震動被害に与える影響を解明するための実験方法

研究課題

研究課題/領域番号	25630229
研究機関	東京工業大学
研究代表者	山田哲東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (60230455)
研究分担者	島田侑子千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90586554)
研究期間 (年度)	2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード	建築構造 / 地盤変状 / 模型実験 / 振動台実験 / 応答解析
研究実績の概要	本研究の目的は、大地震時による沈下や地割れなどの地盤変状が、建物（基礎＋上部構造）の弾塑性応答・終局耐震性能に与える影響について、地盤と建物双方について非線形挙動や崩壊挙動を反映できる模型を用いた振動台実験方法を構築し、地震波入力による加振実験を実施して、地震時における建物敷地での地盤変状の有無と建物被害との関連を明らかにすることにある。併せて、地盤変状及び建物の塑性化や破壊を考慮したモデルを組み込んだ地盤・基礎・上部構造連成系の応答解析プログラムを作成し、振動台実験結果によるキャリブレーションを行ったうえで、地盤条件と建物の被害状況との関係について解析的検討を行う。研究２年目の平成26年度においては、前年度に引き続き、東日本大震災における建物被害と地盤被害の関係について再検討を行うとともに、地盤・基礎構造・上部構造連成系の模型製作と、地盤・基礎構造・上部構造連成系の非線形応答解析を行うための解析プログラムの製作を行った。上部構造については、弾性範囲における振動特性だけでなく弾塑性挙動も追跡できる模型の試作までできたが、地盤模型については、非線形挙動を再現するモデルの構築に精力的に取り組んではいるが、複雑な挙動の再現に試行錯誤で取り組んでいる段階にある。新しい試みによる研究の端緒であることから、目に見える成果が上がっているわけではないが、着実に研究を進めている。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 3: やや遅れている理由新規性のある実験方法の開発ならびに解析プログラムの作成に精力的に取り組んでいるが、複雑な地盤の非線形挙動を再現するモデル模型の構築で遅れが出ている。当初設定した目標に向けて、遅れ気味ではあるが着実に研究を進めている。
今後の研究の推進方策	大地震時による沈下や地割れなどの地盤変状が、建物（基礎＋上部構造）の弾塑性応答・終局耐震性能に与える影響について、地盤と建物双方について非線形挙動や崩壊挙動を反映できる模型を用いた振動台実験方法を構築し、地震波入力による加振実験を実施して、地震時における建物敷地での地盤変状の有無と建物被害との関連を明らかにするという当初の目標に向けて、特に地盤挙動の実験による再現手法の確立に注力し、研究を進めていく。