2017 Fiscal Year Annual Research Report
Seismic reinforcement method using interlocking bricks without reinforcement materials
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15K06178
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
古川 愛子 京都大学, 工学研究科, 准教授 (00380585)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 組積造 / インターロッキング / 耐震性向上 / ブロック形状 / 直方型 / I型 / 波型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ブロック同士のインターロッキング（噛み合い）を利用した組積造の耐震性向上策について研究を行った．
最初に，噛み合い効果の大きいI型・土型と，噛み合い効果のない直方型からなる組積造に対して斜め圧縮試験を実施し，耐力を比較した．予想に反して，直方型の耐力の方が大きいことがわかった．土型とI型の耐力が直方型よりも小さくなってしまった理由を数値解析により検討したところ，噛み合い部に応力集中が生じ，ブロック自身が破壊し易くなってしまうことが原因であることがわかった．
次に，噛み合い効果を低減することで，応力集中を緩和し，耐震性を向上できないかと考え，I型でなく波型のブロックにすることを考えた．斜め圧縮試験により，波型の方が耐力が大きくなる傾向が見られ，期待通りの結果が得られた．数値解析からも，波型にすることで応力集中が軽減され，ブロックが破壊しにくくなることがわかった．しかし，これらの実験は斜め圧縮試験であり，実際の地震荷重を模擬したものではなかった．
最後に，地震荷重を模擬した実験を行った．2階建て，4階建て，6階建ての組積造を想定して，上載荷重は3通りとした．実験の結果，2階建ての場合は，波型の耐力が大きく，直方型の耐力が最小となった．しかし，6階建ての場合は，摩擦力が向上するため，直方型も比較的大きい耐力を示した．波型ブロックは，上載荷重が小さいときに耐力向上効果のあることがわかった．
数値解析については，要素間の線形ばねを切断することで，ブロック内部の破壊と目地での破壊の双方を表現できるようにした．最大荷重は概ね良い精度で再現できたが，変位の再現精度には課題を残した．変位の再現性を向上させるには，非線形のばねを用いる必要のあり，構成則の高度化が必要であることがわかった．
研究期間中にネパール・ゴルカ地震が発生した．被災した組積造の調査・振動計測を実施し，耐震性向上策について検討した．
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