2018 Fiscal Year Research-status Report
低層木造建築物の地震時層崩壊を抑制するリンク式制振構造システムの開発
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17K06644
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
宮津 裕次 東京理科大学, 理工学部建築学科, 講師 (70547091)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
曽田 五月也 早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (70134351)
向井 洋一 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (70252616)
脇田 健裕 早稲田大学, 理工学術院, その他(招聘研究員) (10469025)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 低層建築物 / 層崩壊抑制 / 制振構造 / リンク機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2018年度は、本研究で提案しているリンク式制振装置を設置した縮小3層フレームの振動台加振実験を実施し、地震応答低減に対する提案装置の有効性を検証した。交付申請書においては、2018年度は動的載荷実験による装置の詳細仕様の策定を予定していたが、予定よりも研究が順調に進行し、2017年度には実大2層フレームの振動台実験による性能検証が実施できたため、2018年度には装置を適用可能な建物規模の拡大を目的として、3層フレームに設置した場合について実験検討を行った。
理想は実大の3層フレームを用いることであったが、試験機の制約から高さ方向を約1/2に縮小した3層フレームを試験体として用いた。制振装置は、層間変形を一様化する役割を担うリンク部材と、地震入力エネルギーを吸収する粘弾性ダンパにより構成した。入力地震動には、これまでに国内で観測された震動7クラスの地震動を用い、それらの過酷な地震動に対する提案装置の有効性を検証した。また、実験結果を精度よく再現できる解析モデルを作成し実験の模擬解析を行うことで、実験では計測できなかった試験体細部の応答を検討した。
実験の結果から、3層の建築物に対しても、提案する装置が大地震時の建物の層崩壊を抑制し損傷を大幅に低減できることを実証できた。また、実験を模擬した時刻歴応答解析の結果からは、構築した解析モデルにより実現象を精度よく模擬できること、および、装置全体が意図通りの安定した挙動を示していることを確認した。これらの成果は、本研究で提案した制振装置が建物の耐震安全性の向上に極めて有効であることを実験および解析の両面から明らかにした点において重要である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
交付申請書の作成段階では、2019年度に大型の振動台実験を実施する予定であったが、2017年度および2018年度に大型の振動台実験を実施できる機会に恵まれたため、ここまでは当初に予定していた以上の成果を得ることができている。特に、2018年度には提案装置の3層建築物への適用性についても実験的に検証できた点は、大変有意義な成果であったと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
交付申請書に記した通り、本研究の目標とする成果の一つは、提案装置を適用した建築物の耐震計算法の整理である。この2年間に実施した各種の実験で得られた成果と、それらを踏まえて構築した解析環境を活用して、提案装置の影響を考慮できる耐震計算法の提案およびその有効性の検証を行うことが本年度の研究計画である。具体的には、提案装置により地震時の建築物の振動性状が単純化されることで、例えば限界耐力計算による応答予測の精度が向上することが予想されるため、その妥当性の検証等を行う予定である。また、これまでに実施した各種実験に関して、さらなる検討が必要な点については追加の実験検討を実施する予定である。
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| Causes of Carryover |
2018年度は、これまでの研究の進捗状況を踏まえて、申請書作成時に予定していた内容とは若干異なる実験を実施したこともあり次年度使用額が発生した。その額は予算全体に対して少額であったが、2018年度内に無理に消費することは適切でないと判断し、次年度の研究遂行のために有効に使用することとした。
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