2015 Fiscal Year Annual Research Report
過大地震入力に対する免震構造の極限性能向上技術の開発
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15H02274
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
菊地 優 北海道大学, 工学研究院, 教授 (50344479)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯場 正紀 北海道大学, 工学研究院, 教授 (40344006)
白井 和貴 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (20610968)
山本 雅史 株式会社竹中工務店 技術研究所, 地震工学部, 部長 (90416587)
濱口 弘樹 株式会社竹中工務店 技術研究所, 地震工学部, グループ長 (10416589)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 耐震 / 免震 / 積層ゴム / フェイルセーフ / 長周期地震動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、近い将来に発生が懸念される南海トラフ地震や首都直下地震などで予想される過大な地震入力に対処すべく、免震構造の極限性能を向上させることである。この目的に沿い、３年間の研究期間において①高耐久免震部材の開発、②免震フェイルセーフシステムの開発、③免震構造物の極限挙動予測技術の開発を順次遂行する。
高耐久免震部材の開発については、具体的に鉛プラグ入り積層ゴムを対象として、内部鋼板厚増による高熱容量化を図ることで鉛プラグ発熱による内部温度上昇を抑制する改良を試みた。積層ゴム内部ディテールに2通りの改良を施した縮小試験体を試作し、動的多軸連続載荷試験を実施して性能向上を確認した。免震フェイルセーフシステムについても縮小試験体を試作し、水平2方向＋変動軸力という地震時の多軸応力状態を再現して力学挙動を把握した。免震構造物の極限挙動予測技術の開発については、オープンソース構造解析システムOpenSeesをプラットフォームとして、熱伝導・力学挙動連成解析のプログラム開発を進めた。高耐久免震部材、免震フェイルセーフシステムともに新たな理論モデルの構築を行い、縮小試験体による加力試験結果を良好に再現することができた。今年度実施した縮小試験体の加力試験は、次年度に米国カリフォルニア大学サンディエゴ校（以下、UCSD）で実施予定の実大免震部材の加力試験の予備試験という位置づけを有している。そこで、OpenSees上で開発された本手法を用いて実大免震部材の試験の予測解析を行うことで、次年度の実大免震部材を用いた加力試験計画を立案した。なお、UCSDの試験装置のメンテナンスに時間を要したため、現地に渡航しての試験計画打ち合わせは次年度に延期となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実大免震装置の加力試験で使用予定の試験装置（米国カリフォルニア大学サンディエゴ校に設置されているSRMD試験機）の油圧システムの修理が完了したため、平成28年7月に現地に渡航して試験実施方法、試験プログラムに関する打ち合わせを行うことができた。これにより、平成28年11月～12月に実施予定の試験に対して、実大免震装置の製作および日本から米国への試験体輸送、通関に要する時間を確保することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
実大免震装置の試験実施は平成28年11月～12月を予定する。試験機占有は2週間に限られている。現地への試験体の輸送には時間を要することから、試験体の製作発注、輸送手段の確保、通関手続きを確実に遂行し、11月中旬の試験体現地到着を目指す。一方、試験プログラムに従った加力試験のシミュレーション解析を事前に実施して力学挙動を予測しておくとともに、試験機の効率的運用を目的として加力手順の見直しや計測方法の改良などに検討を加え、試験の実施に万全を期す。
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