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2015 年度 実績報告書

局所損傷センシング技術に基づく被災建物の構造インテグリティ評価

研究課題

研究課題/領域番号 26820230
研究機関京都大学

研究代表者

倉田 真宏  京都大学, 防災研究所, 准教授 (70624592)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード耐震工学 / 構造ヘルスモニタリング / 鋼構造 / 梁破断 / 損傷評価
研究実績の概要

建物内で日常的に観測される微小振動を利用して,柱梁接合部などの建築構造システムの部分構造(以下,サブストラクチャ)の局所損傷を追跡するセンシング技術の開発している.具体的な課題として,1)地震による局所損傷の進行および微小振動の変化,を同時に評価できる開発環境の整備,2)局所損傷評価指標の提案と実験的検証,3)損傷入り建物モデルの数値解析による残余耐震性能の定量化,を挙げている.最終年度の本年度は,外国人特別研究員1名,大学院生3名および学部生1名の参画をえて,主に課題2)と3)に取り組んだ.具体的な成果を以下に報告する.
課題2)に関連して,初年度に提案した鋼部材の破断量を直接推定する局所損傷評価指標の検証においては,課題の一つとして,近傍の大きな損傷が評価の対象とする梁端の損傷評価指標への影響があがった.そこで複数の梁端破断が骨組内のモーメント分布に及ぼす変化を評価する相互影響行列を構築し,その逆行列を利用した各損傷の独立評価法を提案するとともに,数値解析と骨組の振動台実験を通してその妥当性を実証した.さらに課題3)に関連して,相互影響を取り除いた損傷指標に利用して数値解析モデルに梁端の損傷を反映し,更新した解析モデルの静的解析によって骨組の耐力低下度を推定した.本研究では,一連の課題1)~3)への取り組みを通して,被災した鋼骨組の残存耐震性能を精度よく評価するシステムを構築し,実測データからでは同定が困難な,骨組の耐力低下度の推定を可能とした.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] ミシガン大学/スタンフォード大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ミシガン大学/スタンフォード大学
  • [雑誌論文] Simplified Derivation of a Damage Curve for Seismically Induced Beam Fractures in Steel Moment-Resisting Frames2016

    • 著者名/発表者名
      Li, X., Kurata, M., Nakashima, M.
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering

      巻: 04016019 ページ: -

    • DOI

      10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0001473

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 微振動下の内力分布推定に基づいた鋼構造柱梁接合部の健全性評価2015

    • 著者名/発表者名
      倉田真宏,鈴木明子,峰岸楓,中島正愛
    • 雑誌名

      日本建築学会構造系論文集

      巻: 713 ページ: 1045-1053

    • DOI

      10.3130/aijs.80.1045

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluating damage extent of fractured beams in steel moment-resisting frames using dynamic strain responses2015

    • 著者名/発表者名
      Li, X., Kurata, M., Nakashima, M
    • 雑誌名

      Earthquake Engineering and Structural Dynamics

      巻: 44 ページ: 563-581

    • DOI

      10.1002/eqe.2536

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 局所損傷同定とモデル更新に基づく鋼構造骨組の残存耐震性能評価2015

    • 著者名/発表者名
      西野博道,鈴木明子,李小華,倉田真宏
    • 雑誌名

      鋼構造年次論文報告集

      巻: 23 ページ: -

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A damage curve to quantify seismically induced beam fracture in steel buildings2015

    • 著者名/発表者名
      Li, X., Kurata, M., Nakashima, M.
    • 学会等名
      Summary of AIJ Annual Meeting (Kanto)
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-06
  • [学会発表] 鋼構造骨組の残存耐震性能評価手法の実験的検証 その1 振動台実験2015

    • 著者名/発表者名
      西野博道,鈴木明子,倉田真宏,峰岸楓
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(関東)
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-06
  • [学会発表] 鋼構造骨組の残存耐震性能評価手法の実験的検証 その2 局所損傷同定とモデル更新2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木明子,西野博道,倉田真宏,峰岸楓
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(関東)
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-06
  • [学会発表] Damage quantification of beam seismic fracture in steel buildings2015

    • 著者名/発表者名
      Li, X., Kurata, M., Nakashima, M.
    • 学会等名
      Summary of AIJ Kinki Branch Meeting
    • 発表場所
      大阪科学技術専門学校
    • 年月日
      2015-06-27 – 2015-06-28
  • [学会発表] 局所損傷同定とモデル更新による被災鋼構造骨組の残存耐震性能評価 その1 振動台実験2015

    • 著者名/発表者名
      西野博道,鈴木明子,倉田真宏,峰岸楓,李小華,Bai, Y.
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究報告集
    • 発表場所
      大阪科学技術専門学校
    • 年月日
      2015-06-27 – 2015-06-28
  • [学会発表] 局所損傷同定とモデル更新による被災鋼構造骨組の残存耐震性能評価 その2 残存耐震性能の評価2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木明子,西野博道,倉田真宏,峰岸楓,李小華,Bai, Y.
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究報告集
    • 発表場所
      大阪科学技術専門学校
    • 年月日
      2015-06-27 – 2015-06-28
  • [学会発表] Residual performance assessment of steel frames through ambient strain-based model update: application to collapse test of steel frame using shake table2015

    • 著者名/発表者名
      Kurata, M., Suzuki, A., Li, X., Nishino, H., Minegishi, K.
    • 学会等名
      Proceedings of Engineering Mechanics Institute Conference
    • 発表場所
      Stanford University
    • 年月日
      2015-06-16 – 2015-06-19
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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